不銹鋼焊接管化學(xué)成分組織中合金相之繁復(fù)，實(shí)在令人眼花繚亂。人們?cè)鴮ふ也⒄业搅朔从澈辖鹣嘁?guī)律性變化的，使人一目了然的表現(xiàn)方法。一種富有啟發(fā)性的研究方法是繪制合金的加熱和冷卻曲線圖。不銹鋼焊接管的加熱和冷卻曲線前面已講過(guò)。它可以使我們精確地得出熔化溫度和凝固溫度。按合金成分的不同，人們可以從合金的加熱和冷卻曲線中看到轉(zhuǎn)變點(diǎn)，延滯線以及類似于不銹鋼焊接管中的等溫線。曲線上所有不連續(xù)之點(diǎn)標(biāo)志著特定的相變過(guò)程。比如，冷卻曲線上的不連續(xù)之點(diǎn)指出了熔液里還可能有固態(tài)的晶體。借助于加熱和冷卻曲線可以成功地描繪出合金的狀態(tài)圖。

  現(xiàn)在對(duì)許多合金系已有了狀態(tài)圖。舉一個(gè)鎳合金狀態(tài)圖的例子。不銹鋼和鎳組成連續(xù)固溶體系列。所有不銹鋼焊管原子都被鎳原子取代。焊管的熔點(diǎn)是1083℃，鎳的熔點(diǎn)是1445℃。從狀態(tài)圖中還可知道，一切合金并不是在某個(gè)一定的溫度熔化和凝固的，而是存在著一個(gè)溫度區(qū)間，即一個(gè)溫度范圍。在這個(gè)溫度范圍內(nèi)既存存著固態(tài)金屬，也存在著熔液。人們可以區(qū)分為三種狀態(tài)區(qū)域。熔液的存在范圍下面以不銹鋼和鎳的熔點(diǎn)的上連接線為界。固溶體的范圍在這兩個(gè)熔點(diǎn)的下連接線之下。兩個(gè)熔點(diǎn)的上連接線和下連接線之間是雙相區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域里熔液和。固溶體并存。上連接線叫液相線，下連接線叫固相線。鉍和鎘的狀態(tài)圖完全是另一種典型。這兩種金屬組成機(jī)械的混合物-不銹鋼焊接管。在固態(tài)時(shí)鉍晶體和鎘晶體并存。液相存在區(qū)域是以由鉍熔點(diǎn)經(jīng)過(guò)E點(diǎn)到鎘熔點(diǎn)的一條折線為界的。E點(diǎn)是60%鉍和40%鎘組成的合金的溶點(diǎn)。這個(gè)百分比的合金是鉍和鎳之間唯一只有一個(gè)熔點(diǎn)的不銹鋼焊接管。一切其他的焊管都是在一個(gè)溫度范圍里熔化和凝固的。這個(gè)溫度范圍下面由一條水平的固相線隔斷。只有一個(gè)熔點(diǎn)的特殊合金叫共晶系合金。鉍晶體和鎘晶體相互以一定的方式進(jìn)行排列，組成一種共晶體。

  人們?yōu)樵S多不銹鋼焊管組織編制了狀態(tài)圖?，F(xiàn)在也有了最重要的三元合金的狀態(tài)圖。四元或其它更多元會(huì)金的狀態(tài)圖比較復(fù)雜。它們很難用四維和更多維的圖像來(lái)描繪。人們采用這樣的解決辦法，即在一種含有四種金屬的不銹鋼焊接管里，讓其中兩種不銹鋼焊接管的百分比不變，這樣人們就得到一種易于一目了然的假二元系。狀態(tài)圖是了解合金結(jié)構(gòu)及其熔化和凝固性質(zhì)的重要輔助工具。當(dāng)然，只有在處于平衡狀態(tài)露，而且是在從熔液狀態(tài)緩慢冷卻時(shí)出現(xiàn)這種平衡狀態(tài)的情況下，這種狀態(tài)圖才精確有效。否則，一定晶型的形成會(huì)受到壓抑，或者會(huì)在常溫下出現(xiàn)那些按狀態(tài)圖來(lái)說(shuō)本來(lái)只有在高溫情況下不銹鋼焊接管才存在的組織。這種現(xiàn)象就象我們?cè)谶^(guò)冷溶液里所觀察到的一樣。