石墨相图主要是指碳的相图中涉及石墨的部分，常见的是与铁碳合金相图相关的Fe-C相图中的石墨相.
相图中的稳定区域：在铁碳合金相图中，石墨是碳的稳定存在形式之一。与渗碳体（Fe₃C）相比较，在一定的温度和成分范围内，石墨更易在缓慢冷却或特定条件下形成。例如，在铸铁的凝固过程中，如果冷却速度足够慢，碳会以石墨的形式析出。相图中明确显示了石墨析出的温度和碳含量范围，如共晶转变时，在1154℃、碳含量4.26%的条件下，会发生共晶反应L→G+AE，形成石墨与奥氏体的共晶组织.
相图中的转变线：石墨相图中的转变线对于理解石墨的形成和转变过程至关重要。其中，共析转变线是一个关键的线条，在738℃、碳含量0.68%时，会发生共析反应As₁→G+F，即奥氏体转变为石墨和铁素体 。这些转变线的存在，说明了在不同的温度和碳含量条件下，石墨与其他相之间的平衡关系以及相互转变的可能性，对于研究石墨在铁碳合金中的行为和性能有着重要的指导意义.
与其他相的关系：石墨与铁素体、奥氏体等相在相图中有着密切的关系。铁素体是碳在α-Fe中的间隙固溶体，溶碳量很小，而石墨的存在会影响铁素体的形成和分布。奥氏体是碳在γ-Fe中的间隙固溶体，在高温下稳定存在，其碳含量较高。在一定条件下，奥氏体可以通过共析转变生成石墨和铁素体。渗碳体与石墨之间也存在相互转化的关系，在特定条件下，渗碳体可以分解为铁和石墨，这一过程在铸铁的石墨化过程中具有重要意义.
对材料性能的影响：石墨相图的研究对于理解和控制材料性能具有重要价值。例如，在铸铁中，石墨的形态、大小和分布对铸铁的力学性能有着显著影响。如果石墨以片状形式存在，会导致铸铁的强度和韧性降低，但如果通过一定的工艺控制，使石墨形成球状，则可以显著提高铸铁的力学性能。通过对石墨相图的分析，可以合理调整合金的成分和冷却条件，以获得期望的石墨形态和分布，从而优化材料的性能，满足不同工程应用的需求。