Железо: Тпл=1539ºС, две модификации Feα c ОЦК-решёткой, а=0,286 нм, существует до 910ºС и Feγ существует в диапазоне 910..1392ºС. Железо ферромагнитно при температурах ниже 768ºС (точка Кюри).
Углерод: элемент IV группы таблицы Д.И. Менделеева, с железом образует твердые растворы внедрения и химическое соединение Fe3C.
Фазы: жидкий раствор, феррит, аустенит, цементит, графит.
Феррит – твердый раствор углерода в Feα.
Аустенит – твердый раствор углерода в Feγ.
Цементит – Fe3C (6,67% С) – карбид железа, решетка сложная ромбическая, высокая твердость, хрупок, Тпл=1250˚С. Цементит - метастабильная фаза, при высокой температуре разлагается на железо и графит.
Графит – углерод в твердом состоянии. Графит – стабильная фаза, плотность - 2,5 г/см3, решетка гексагональная, слоистая, анизотропен, низкая твердость и прочность, высокая химическая стойкость. Графит присутствует в качестве самостоятельной фазы в серых чугунах.