Фазы феррит (Ф) и аустенит (А) — твердые растворы образуют с цементитом (Ц — химическим соединением) смеси — эвтектику и эвтектоид. Эти структурные составляющие
имеют характерное строение, постоянный химический состав, постоянную температуру образования.
Эвтектика — ледебурит (Л) — смесь аустенита и цементита (А + Ц). Образуется в процессе кристаллизации жидкости постоянного состава (4,3% С) при температуре 1147 °С. Ледебурит имеет низкую пластичность и высокую твердость 550 НВ, сотовое или пластинчатое строение.
При медленном охлаждении образуется сотовый ледебурит, состоящий из пластин цементита, проросших разветвленными кристаллами аустенита. Пластинчатый ледебурит состоит из тонких пластин цементита, разделенных аустенитом, и образуется при более быстром охлаждении
Эвтектическое превращение протекает у всех сплавов системы «железо — цементит», содержащих более 2,14% углерода. В этих сплавах жидкость, сохранившаяся к концу
кристаллизации, приобретает (или изначально имеет для сплава эвтектического состава — 4,3% С) эвтектический химический состав и кристаллизуется в ледебурит по эвтектическому механизму (цифры показывают содержание углерода в соответствующих фазах и смеси в процессе превращения при 1147 °С):
Эвтектоид — перлит (П) — смесь феррита и цементита (Ф + Ц). Перлит образуется в результате эвтектоидного превращения аустенита постоянного состава (0,8% С)
при постоянной температуре — 727 °С. Твердость перлита - 180 НВ, предел прочности ≈ 600 МПа. Перлит, образующийся при медленном охлаждении, имеет пластинчатое
строение из чередующихся пластинок феррита и цементита (см. ниже, рис. 4.6). После специальной термической обработки перлит приобретает зернистое строение. В этом
случае цементит образует округлые зерна — сфероиды. Эвтектоидная реакция протекает во всех сплавах, содержащих более 0,02% углерода (цифры показывают содержание
углерода в соответствующих фазах и смеси в процессе превращения при 727 °С):