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金属从液体状态转变为固体（晶体）状态的过程叫做金属的结晶。冷却曲线和过冷现象物质冷却过程中温度和时间的关系曲线叫冷却曲线。金属结晶的冷却曲线可用热分析法测定，其测定过程如下:先将金属熔化并使温度尽可能均匀，然后以一定的速度冷却，记录下温度间变化的数据，并将其绘制在温度-时间坐标中，便可获得如图1所示的冷却曲线。由于结晶时放出的结晶潜热补偿了金属向外界散失的热量，冷却曲线上出现了一段水平线，这段水平线所对应是温度就是金属的实际结晶温度。实验表明，金属的实际结晶温度T1总是低于理论结晶温度（平衡结晶温度）T0，这种现象叫做过冷。过冷是结晶的必要条件，T1和T0之间的差值△T叫做过冷度，即△T=T0-T1。
双金属的种类甚多，其用途也较广泛，例如铝-铜复合材料或铝－铜－铝复合材料作导体可节约铜，用于高频装置、无线电装置、导线、线圈及电缆等。铝－镍双金属用于电真空技术。铜－银用于电触头材料。铜－锡用于蓄电池等。
铝全金密度小，有高的强度，塑性及耐腐蚀性也很好。大部分铝合金可以经过热处理得到强化。因此，在航空、航天、汽车、拖拉机制造业及其他工业部门均得到广泛应用。以压力加工方法生产管、棒、线、型、板、带、条等半成品材料的铝合金，称为变形铝使金。根据性能和用途，又分为硬铝、防锈铝合金、超硬铝、锻铝和铝5类。 造铝合金（ZL）用来直接浇铸各种形状的机械零件（简称铸件）的铝合金，都称为铸造铝合金。铸造铝合金中合金元素含量一般比变形铝合金的高些。铸造铝合金的流动性好，但塑性差。可以通过变质处理（起细化晶粒的作用）和热处理提高其力学性能。铸造铝合金的表示方法以“ZL”加顺序号表示。如ZL101、ZL105、ZL201等。
按碳含量可以把碳素结构分为三类:低碳钢:主要用于冷加工和焊接结构，在制造受磨损零件时可以进行表面渗碳；中碳钢:主要用于强度要求较高的构件，根据要求的强度不同进行淬火和回火处理；高碳钢:主要用来弹簧和受磨损构件。碳素结构钢广泛用于建造厂房、桥梁、锅炉、船舶等。碳素工具钢是基本上不含合金元素的高碳钢，含碳量在0.65%~ 1.35%范围内，碳素工具钢的生产成本低，原料来源易取得，加工性良好，热处理后，可以得到高硬度和高耐磨性，所以是被广泛采用的钢种，用来制造各种刃具、模具、量具。