w stanie stałym budowa krystaliczna zależy od oddziaływania na siebie składników podczas krystalizacji.
W przypadku stopów przemiany zachodzące przy krzepnięciu są bardziej skomplikowane dlatego wprowadzone są układy równowagi fazowej:
- jakie przemiany przechodzą składniki
- Jaką strukturę uzyskuje się w wyniku tych zmian
- Przedstawia trwały stan stopu w danych warunkach
- Z jakich faz i z jakich składników składa się dany stop w danej temperaturze
Układ - wyodrębniona z otoczenia badana grupa ciał np. stop metaliczny
Faza jednorodna część układu o jednakowych właściwościach fizycznych i składzie chemicznym oddzielona powierzchnią rozdziału od pozostałych części układu
Składnik - substancja prosta lub złożona, z której w odpowiednich warunkach mogą powstać wszystkie fazy danego układu. Niemożliwa jest przemiana jednego składnika w dragi, możliwa jest natomiast przemiana z jednej fazy w drugą
Węgiel może występować w połączeniu z żelazem W postaci wolnej - grafit
W postaci związanej - węglit żelaza FejC(cementyt karbidek żelaza)
Grafit - mała wytrzymałość mechaniczna, twardy, plastyczny, odmiana alotropową jest diament
Cementyt - zw. chemiczny Fe z C o zawartości 6,67% C, składnik bardzo twardy, kluchy, do 230 st C słabe właściwości ferromagnetyczny, powyżej 230 paramagnetyczny, topi się w temperaturze 1227 st C, w określonej temperaturze rozpada się na grafit i na żelazo -gralityzacja
Wyróżnia się dwa podstawowe układy stopu żelaza i węgla Żelazo - cementyt ukl. Metastabilny
Żelazo - grafit ukl. Stabilny
Układ metastabilny może przejść w określonych wrarunkach w układ stabilny gdy rozpad cementytu na grafit i żelazo.