Fe-Fe3C 相图在生产上有许多应用，其中主要应用在钢铁材料的选用和热加工工艺的制定这两个方面。
1.作为选用钢铁材料的依据
图3-14 钢的力学性能与钢含碳量的关系
铁碳合金相图总结了铁碳合金的成分、组织的变化规律，由组织可以判断出钢的力学性能，为钢材的选用提供了基本的依据。例如工程构件和各种型钢，需要具备良好的塑性和韧性，应选择以铁素体组织为主的低碳钢(含碳量一般在0.10% ～0.25%)； 一般轴类、齿轮等受力大的零件，需要有良好的综合力学性能(即强度、硬度、塑性和韧性均较好)，则应选用铁素体和珠光体组织搭配适中的中碳钢(含碳量0.25% ～0.60%)； 各种工具及某些受磨损的零件，需要有高的硬度和耐磨性，则应选用有一定数量渗碳体组织的高碳钢。
2.制定铸、锻、焊和热处理等热加工工艺的依据
铁碳合金相图总结了铁碳合金的组织随温度变化的规律，为制定热加工工艺提供了依据。
(1)在铸造生产上的应用
根据铁碳合金相图可以找出不同成分铁碳合金的熔点，从而确定合适的熔化、浇注温度，如图3-15 所示。此外，根据铁碳合金相图还可以看出，靠近共晶成分的铁碳合金不仅熔点低，而且凝固温度区间也较小，故具有良好的铸造性能，所以在生产上铸铁的成分总是选择在接近共晶的成分。又例如铸钢的成分一般为含碳量0.15%～0.6%，这是因为在这个成分范围内，钢的结晶温度区间较小，铸造性能较好。(www.xing528.com)
(2)在锻造工艺上的应用
由Fe-Fe3C 相图可知，钢在高温时可获得单相奥氏体组织，它的强度低、塑性好，便于塑性变形加工。因此，钢材的轧制或锻造，多选择在奥氏体单相区中的适当温度范围内进行，其选择原则是开始轧制或锻造的温度不得过高，以免钢材氧化严重，而终止轧制或锻造的温度又不能过低，以免钢材塑性变差，导致裂纹产生。各种碳素钢合适的轧制或锻造温度范围如图3-15 所示。
(3)焊接方面的应用
焊接时从焊缝到基体金属各位置上的加热温度是不相同的。由铁碳合金相图可知，铁碳合金在不同的加热温度下会获得不同的组织，因此在随后的冷却中，从焊缝到基体金属的各位置会出现不同的组织和性能。由此可见，根据铁碳合金相图可分析焊缝及其热影响区组织变化的部分原因，使Fe-Fe3C 相图为改进焊接方法或焊后热处理提供了部分理论依据。例如，由铁碳相图分析可知，钢的含碳量越高，焊接性能越差。
(4)在热处理工艺上的应用
铁碳合金在进行热处理时，更是离不开Fe-Fe3C 相图。对不同材料的工件所采取的退火、正火、淬火等各种热处理工艺的加热温度，都要参考Fe-Fe3C 相图进行确定。
图3-15 Fe-Fe3C 相图与铸、锻工艺的关系
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