ある1つの金属元素に別の1つの元素を加えたものを何と呼びますか?
ある1つの金属元素に別の1つの元素を加えたものを二元合金と呼ぶ。
鉄と炭素から成る二元合金について、横軸に炭素の質量パーセント濃度、縦軸に温度を取り、相の変化を示した図を鉄-炭素系二元合金平衡状態図、あるいは鉄-炭素系平衡状態図などと呼ぶ。
ここで「平衡」とは、非常にゆっくり冷却・加熱したときの変化を表している。
鉄-炭素系二元合金平衡状態図は純鉄と純炭素のみを原料とした合金に基づくものであるが、一般的な鋼は、不純物として、あるいは性質改善のために、炭素以外の成分も含んでおり、これらの他の成分により状態図が多少変化するので注意が必要である。
合金鋼の場合で、横軸:炭素濃度、縦軸:温度の状態図で比較すると、合金元素の総量が5%以下の低合金鋼では鉄-炭素二元合金とほぼ同形だが、総量10%以上の高合金鋼になると大きく異なってくる。
以下では簡単のために鉄-炭素系二元合金平衡状態図を用いて鋼の相変化を説明する。