不銹鋼焊接管化學成分組織中合金相之繁復，實在令人眼花繚亂。人們曾尋找并找到了反映合金相規律性變化的，使人一目了然的表現方法。一種富有啟發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。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變點，延滯線以及類似于不銹鋼焊接管中的等溫線。曲線上所有不連續之點標志著特定的相變過程。比如，冷卻曲線上的不連續之點指出了熔液里還可能有固態的晶體。借助于加熱和冷卻曲線可以成功地描繪出合金的狀態圖。

  現在對許多合金系已有了狀態圖。舉一個鎳合金狀態圖的例子。不銹鋼和鎳組成連續固溶體系列。所有不銹鋼焊管原子都被鎳原子取代。焊管的熔點是1083℃，鎳的熔點是1445℃。從狀態圖中還可知道，一切合金并不是在某個一定的溫度熔化和凝固的，而是存在著一個溫度區間，即一個溫度范圍。在這個溫度范圍內既存存著固態金屬，也存在著熔液。人們可以區分為三種狀態區域。熔液的存在范圍下面以不銹鋼和鎳的熔點的上連接線為界。固溶體的范圍在這兩個熔點的下連接線之下。兩個熔點的上連接線和下連接線之間是雙相區域。在這個區域里熔液和。固溶體并存。上連接線叫液相線，下連接線叫固相線。鉍和鎘的狀態圖完全是另一種典型。這兩種金屬組成機械的混合物-不銹鋼焊接管。在固態時鉍晶體和鎘晶體并存。液相存在區域是以由鉍熔點經過E點到鎘熔點的一條折線為界的。E點是60%鉍和40%鎘組成的合金的溶點。這個百分比的合金是鉍和鎳之間唯一只有一個熔點的不銹鋼焊接管。一切其他的焊管都是在一個溫度范圍里熔化和凝固的。這個溫度范圍下面由一條水平的固相線隔斷。只有一個熔點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行排列，組成一種共晶體。

  人們為許多不銹鋼焊管組織編制了狀態圖。現在也有了最重要的三元合金的狀態圖。四元或其它更多元會金的狀態圖比較復雜。它們很難用四維和更多維的圖像來描繪。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。狀態圖是了解合金結構及其熔化和凝固性質的重要輔助工具。當然，只有在處于平衡狀態露，而且是在從熔液狀態緩慢冷卻時出現這種平衡狀態的情況下，這種狀態圖才精確有效。否則，一定晶型的形成會受到壓抑，或者會在常溫下出現那些按狀態圖來說本來只有在高溫情況下不銹鋼焊接管才存在的組織。這種現象就象我們在過冷溶液里所觀察到的一樣。