鑄鐵屬于鐵基高碳多元合金，其常存元素，除鐵以外，一般含w(C)為2％～4％①、w(S1)為1％～3％以及錳、磷、硫。碳在鑄鐵中通常以三種狀態存在：形成石墨晶體單獨存在；與鐵形成二元或多元化合物以化合狀態存在；溶入a—Fc或Y—Fe中以固溶狀態存在。
　　由于化學成分和結晶條件不同，鑄鐵液—固相變有二重性，凝固后產生不同的高碳相，即滲碳體或石墨。滲碳體組織在高溫下不穩定，發生分解，分解出來的碳，大部分轉變為石墨晶體，因而滲碳體屬于可分解的亞穩定相，石墨晶體則稱為穩定相。不同的高碳相賦予鑄鐵以截然不同的性能。高碳相為滲碳體的鑄鐵斷面呈銀白色，硬而脆，稱為白口鑄鐵。高碳相為石墨的鑄鐵斷面呈灰黑色，硬度低，稱為灰口鑄鐵。鑄鐵組織中高碳相類型、形態、數量、分布狀態都影響鑄鐵性能。
　　鑄鐵組織的形成經歷兩個階段。第一階段為凝固過程，形成凝固組織；第二階段為固態相變過程，由凝固組織轉變為室溫組織。
　　了解鑄鐵組織及其形成過程和轉變規律通常需要借助鐵碳合金相圖。相圖上的相區、相變臨界點數據來自實驗或熱力學計算，這些數據符合熱力學平衡條件。也 是說，合金溫度發生變化時，其組分原子有充分時間遷移而達到該溫度下的濃度平衡。平衡狀態雖然難以在鑄件實際相變過程中出現，但要認識合金組織形成過程和組織轉變規律，首先需依靠合金相圖。
　　碳和硅都是鑄鐵中主要常存元素。硅的存在使鐵碳相圖發生 明顯變化，有助于提高鐵碳合金按穩定系轉變傾向。因此，硅是影響鑄鐵組織的重要元素。為了進一步掌握鑄鐵組織的變化規律，人們構建了鐵碳硅三元相圖。三元相圖比鐵碳二元相圖更加接近工業鑄鐵實際情況。