铁碳平衡图就是用于研究铁碳合金在加热、冷却时的结晶过程和组织转变的图解。实际上，铁碳合金中的碳含量超过6.67%的话，就没有使用价值，所以铁碳平衡图只研究碳含量在6.67%以下的铁碳合金。

下面我们来具体讨论一下铁碳平衡图。

铁碳平衡图是以温度(℃)为纵向座标，碳含量为横向座标的合金图。图1-2中，图最左侧为纯铁(碳含量为0)，右侧为碳含量相当于6.67%的碳化铁(Fe3C)。

铁不仅能形成渗透碳体(Fe3C)，还具有体心立方晶体(α-铁)和面心立方晶体(γ-铁)两种同素异体。因此，铁碳平衡图有四个相。

l)液相-碳在铁中的液体，在液相线ABCD以上。

    2)渗碳体——即垂线DFKL。

    3)铁素体—一碳在α铁中的固溶体。它位于平衡图中的GPQ及AHN线的左方。

    4)奥氏体—一碳在γ铁中的固溶体。在平衡图的NJESG区域。

均衡图上的三条平行线(HJB、ECF、PSK)是指三个等温反应区。

1)在1485℃(HJB)发生结晶反应。

2)在1130℃(ECF)发生共晶反应，c为共晶点。

3)723℃(PSK)发生分析反应，称为分析线，s点为分析点。

现在让我们讨论铁碳平衡图与热处理有什么关系。

不锈钢管的热处理在固体范围内通过加热、保温、冷却的有机配合改变了钢的组织和机械性能。铁碳平衡图是研究铁碳合金加热和冷却时的结晶过程和组织变化的图解。因此，熟悉和掌握铁碳平衡图是研究不锈钢管铸造、锻造和热处理的重要依据之一。对于热处理人员，应特别掌握左下部平衡图的相变机理。可以正确合理地进行各种热处理操作。

现在重点讨论平衡图的左下部分。在铁碳合金平衡图中，将合金分为2~6.67%的碳含量称为铸铁，即图中e点以右的部分。碳含量在2%以下的称为钢。图中的分析点s，将钢分为三部分。在S点以左的叫做亚共析钢（含碳量<0.8%）；在s点上的叫做共析钢(含碳量=0.8%),在S点以右的叫做过共析钢（含碳量>0.8%）。从图中我们看到，在共析线PSK以下时，它们的组织分别是：

    亚共析钢：珠光体 铁素体。

分析钢:珠光体。过分析钢珠光体渗碳体。

加热到723℃以上时，组织发生了变化。碳含量不同，变化也不同。从图中可以看出，当加热到723℃(Ac1)以上时，分析钢的珠光体都变成了奥氏体。亚分析钢加热到723℃时，珠光体开始变为奥氏体，碳含量从0增加到0.8%时，变为奥氏体的终止温度逐渐下降，即从910℃下降到723℃，图中的GS线。过分析钢加热到723℃时，珠光体开始变成奥氏体。但是，随着碳含量从0.8%增加到2%，奥氏体的转变中止温度从723℃上升到1130℃，即图中的ES线上升。根据上述情况，不锈钢管的热处理可以根据铁碳平衡图决定各种碳含量不同的不锈钢管的淬火、正火、退火的加热温度。http://www.hstgss.com/list.asp?classid=59。