O sistema ferro-carbono possui várias fases importantes que influenciam as propriedades do aço. As principais fases são: 1. Ferrita (α): É uma solução sólida de carbono em ferro com estrutura cúbica de face centrada (CFC). Tem baixa dureza e alta ductilidade. 2. Cementita (Fe3C): É um composto intermetálico que contém 6,67% de carbono. É duro e frágil, contribuindo para a resistência do aço. 3. Austenita (γ): É uma solução sólida de carbono em ferro com estrutura cúbica de face centrada. É estável em altas temperaturas e tem boa ductilidade. 4. Perlita: É uma microestrutura que resulta do resfriamento lento da austenita, composta por camadas alternadas de ferrita e cementita, oferecendo um equilíbrio entre dureza e ductilidade. 5. Martensita: Formada pelo resfriamento rápido da austenita, é uma fase muito dura e frágil, resultante de uma transformação não equilibrada. Essas fases e suas proporções variam conforme a composição do aço e o tratamento térmico aplicado, afetando diretamente as propriedades mecânicas do material.