Fe-Fe3C在相图中的共析转变发生在727℃的PSK线，碳含量在0.77％的S点，同时析出铁素体与渗碳体的机械混合物，此种机械混合物是在铁索体基体上分布着片层状的渗碳体组织，由于它在显微镜下呈现珍珠光泽，因此称其为珠光体。珠光体中铁素体与渗碳体相对量之比约为7：1。碳含量为0.77％的铁碳合金称共析钢。

碳含量在0.77％～2.11％之间的铁碳合金为过共析钢；奥氏体沿ES线析出渗碳体，碳含量逐渐降低直到等于0.77％时，发生共析转变。所以在这个碳含量范围的钢平衡组织是渗碳体+珠光体。

碳含量小于0.77％的铁碳合金称亚共析钢，奥氏体沿GS线析出铁素体，碳含量逐渐增高，直到碳含量等于0.77％，发生共析转变。所以亚共析钢平衡组织是铁素体+珠光体。

以上是在冷却速度非常缓慢的情况下，铁、碳原子有条件充分扩散得到的平衡组织。当奥氏体迅速冷却到较低温度(200℃以下)，铁、碳原子来不及扩散，碳被迫过量溶解在α-Fe中。碳在α-Fe中形成的过饱和固溶体叫做马氏体。马氏体是一种针状组织，其硬度比珠光体高，塑性、韧性差，脆性高，是非平衡组织、不稳定组织。