碳和铁相互作用形成的间隙化合物称为渗碳体，渗碳体的晶体结构复杂，用分子式Fe－Fe₃C表示，常用符号“Fe₃C”表示，渗碳体的含碳量为6.69%，熔点1227℃，渗碳体的硬度很高，塑性、韧性几乎为零，所以不能单独使用，渗碳体在铁碳合金中与其他相共同构成机械混合物时，以片状、网状、颗粒状或板条状形态存在。

一次渗碳体：在铁碳平衡相图中，过共晶成分从液体中经过CD线冷却时析出的碳化物成为此一次渗碳体。由于从液态析出，温度高，容易长大，长大时受阻碍小，所以一般都比较粗大。

二次渗碳体：铁碳合金冷却时经过ES线后，从奥氏体中析出渗碳体，称为二次渗碳体。在极缓慢冷却后得到的二次渗碳体呈网状分布在晶界。

三次渗碳体：铁碳合金冷却时经过PQ温度线后，从铁素体中析出渗碳体称为三次渗碳体。三次渗碳体一般形成量较少，但是对于亚共析钢在680℃左右长时间退火处理时，容易形成三次渗碳体影响的“宽”晶界。

渗碳体的鉴别：①显微硬度法，在600HV以上的白色组织，可以判定为渗碳体；②着色法，硝酸酒精腐蚀时是白色组织，苦味酸或高锰酸钾氧化钠蚀时为黑色。