纯金属虽然具有较高的导电、导热等性能，但是它们的机械性能一般较低，而且价格较高，因此在工业上很少应用，实际上大量使用的都是合金。合金是两种或两种以上的不锈钢元素（或金属元素与非金属元素）溶合在一起的复合体，例如无缝不锈钢管就是铁与碳的合金；黄铜是铜与锌等元素组成的合金；硬铝是铝、铜、镁等元素组成的合金．组成合金的独立的、最基本的单元称为组元．例如在铁碳合金中，纯铁和碳都是组元。上述合金中铜与锌及铝、铜与镁等元素也都是合金的组元．合金一般具有较组成该合金的金属组元要高的硬度和强度，而且各组元的比例能够在很大范围内变化，并以此来调节合金的性能，这样合金可以满足工业上提出的各种要求，因此，在现代工业中合金获得非常广泛的应用。

合金所以能满足工业上对它的需要，这必须从其内部组织及合金的相结构的特征上来找原因．例如：纯铁a6=25公Fr／毫米2，但铁中加入了0.45%的碳组成铁与碳的合金（即工业上常用的45钢），在正火状态其仃6= 61公T／毫米2，为什么加入0.45%的碳，合金的性能有这么大的变化呢？这是因为钢与纯铁的组织不同了．铁中加入碳，组级状态有了明显的变化，纯铁的组织是单楣a-Fe，而在无缝不锈钢管中除了铁素体之外还出现了片状的珠光体（片状的Fe3C与片状的铁素体的混合物），可见铁中加入碳以后，铁与碳相互作用形成Fe3C，这种化合物很硬，使钢被明显地强化．这里应指出：所谓相是指合金中具有同一化学成份、同一聚集状态并以界面互相分开的各个均匀的组成部分．例如：纯铁是由单相的a-Fe所组成，而45钢的组织南铁素体与Fe3C两个相所组成．因此也可以说铁中加入碳形成了一个新的强化相(Fe3C)从而提高了钢的机械性能。为什么Fe3C能使钢强化？这必须深入研究Fe3C的相结构（即FeaC的晶体构造）。