המבנה של סגסוגות ברזל נקבע בעיקר על פי ההרכב והמיקרו-מבנה שלה, כולל בעיקר מבנים ארגוניים בסיסיים כמו פריט, צמנטיט ופרליט.
סגסוגות ברזל הן סגסוגות הנוצרות על ידי היתוך של ברזל ואלמנטים אחרים (כגון פחמן, מנגן, סיליקון, כרום וכו'). המאפיינים המבניים שלו כוללים:
Ferrite (F או -Fe): פריט הוא תמיסה מוצקה של פחמן ב--Fe עם סריג מעוקב במרכז הגוף-. לפריט יכולת המסת פחמן ירודה והוא יכול להמיס רק כ-0.006% מהפחמן בטמפרטורת החדר, אך מסיסות הפחמן המקסימלית היא 0.2% ב-723 מעלות. התכונות המכניות של פריט הן חוזק וקשיות נמוכים, אך פלסטיות וקשיחות טובה.
צמנטיט (Fe₃C): צמנטיט הוא תרכובת של ברזל ופחמן עם נוסחה כימית של Fe₃C. יש לו תכולת פחמן של 6.67% ונקודת התכה של 1600 מעלות. יש לו מאפיינים של קשיות גבוהה, נקודת התכה גבוהה ושבריריות גבוהה. התכונות המכניות של צמנטיט מאופיינות בשבירות גבוהה וכמעט אפס פלסטיות.
פרלייט (P): פרלייט הוא תערובת מכנית של פריט וצמנטיט. תחת מיקרוסקופ, פרלייט מאופיין בצמנטיט המופץ ברצועות על מטריצת פריט, או בפתיתים. התכונות המכניות של פרלייט הן בין ברזל טהור לצמנטיט, בעל חוזק גבוה ועמידות טובה לדפורמציה.
בנוסף, להרכב של סגסוגות ברזל יש השפעה משמעותית על תכונותיהן. לְדוּגמָה:
תכולת פחמן: עלייה בתכולת הפחמן תגדיל בהדרגה את הקשיות, אך הגמישות תפחת בהתאם.
יסודות סגסוגת: לאלמנטים כמו מנגן, סיליקון וכרום יש השפעה חשובה על תכונות הפלדה. מנגן יכול להגביר את החוזק והקשיות של פלדה, סיליקון יכול להגביר את החוזק והקשיות של הפלדה, וכרום יכול לשפר באופן משמעותי את העמידות בפני קורוזיה ועמידות החמצון של הפלדה.
