中华不锈钢网进行了报道：在过渡族不锈钢的各类氮他物的稳定性与该金属在元素周期表中距铁的相对位置之间存在着一定的关系，凡是不锈钢厚壁管的位置愈在铁的左方，则因其与氮的亲和力愈大，所形成的氮化物也愈稳定．这些稳定的氮化物在氮化层中均呈高度游散状态析出，高温下几乎不溶于铁，也不易聚合，并且均具有高硬度的共同特点，因此赋予氮化层以极高的硬度。
从饱和的口固溶体中析出碳化物是在较低的温度下进行的，所以这种碳化物的长大主要靠周围的碳原子，因此在不锈钢厚壁管周围附近的固溶体浓度很快降低，而远离碳化物的固溶体碳浓度基本不变．这时的组织是由析出的高碳相（碳化物），其周围的贫碳固溶体(浓度为C')，及未转变的固溶体(浓度为C)所组成．这一阶段的回火转变过程主要是不断形成新的碳化物，同时使周围的固溶体贫化．这种析如物与固溶体（马氏体）保持一定的共格关系，由于马氏体分解温度较低，原子扩散困难，故厚壁不锈钢管不易得到碳原子的补充，已形成的碳化物很难长大。这时的组织虽仍处于亚稳定状态，有进一步向稳定状态转变的趋势，但这种转变的速度极慢，这就是在一定回火温度下，马氏体的含碳量迅速降低到一定程度，而在此后的保温过程中变化就不十分显著的原因。
不难理解，在这一阶段析出的碳化物是高度滁散的、很细很薄的片，在显微镜下，甚至在电子显微镜下都不易观察出来，但由于这种厚壁不锈钢管碳化物在马氏体片上的析出，使马氏体更易受到腐蚀，因此在相同的蚀显条件下，它就容易发黑．这种马氏体称为回火马氏体，图14-5为同一试样的淬火马氏体与回火马氏体的显微图片．
回火第一阶段不锈钢厚壁管析出的碳化物，不论其晶格类型或化学成分，均与平衡的Fe3C不同，X射线分析的结果表明：其结构为￡相型（即为密积六方点阵），因为这个碳化的化学成分没有确定，故用FexC来表示，它是一种与母相保持共格关系的细小的亚稳定碳化物相。
合金钢中氮化层的形成基本上与碳钢相同，不同点是此时的氮不仅与铁发生作用，而且与合金元素也发生作用．
中华不锈钢网进行了报道：有少量铬和锰．锌、铜和镁与铝可形成多种复杂的固溶体和复杂的第二相，例如Mg2n2，AlzCuMg,AIMgZnCu等，这三个相都是强化相，对该厚壁不锈钢管来说，Mg2n2和AIMgZnCu相强化作用相当强烈。这也就是这种合金热处理后获得超过硬铝强度的原因．
但应指出，这种合金也有缺点，一是应力腐蚀倾向大，二是在高温下很快地软化。为了提高抗蚀性，通常在板材两面包铝，包铝时不用纯铝，而是用含少量锌的不锈钢．
超硬不锈钢通常是采用淬火和人工时效．硬铝和超硬不锈钢厚壁管是飞机的重要结构材料，例如可分别用于制造飞机的大梁、肋骨、隔框、蒙皮、空气螺旋桨叶以及铆钉等，锻铝不锈钢厚壁管这一类合金主要是利用锻造、模锻和其他压力加工方法来生产形状较为复杂的零件，因此这些不锈钢厚壁管在热态下的压力加工性应当良好，而在一般温度下，机械性能又应当高．为了满足这个要求，这类合金主要是属于Al- Mg-Si-Cu系，一般来说含铜量较硬铝为低，这是为了减少脆性的Al2Cri网膜数量．这类合金中共同的强化相是Mg2S1，在不同牌号中还分别含有Al2Cri，Al2CuMg或FeNiAlg等相．这类合金一般均采用淬火和人工时效。
合金钢在共析温度下经过若干时间的氮化，其表面上的氮浓度达到与a-Fe氮的饱和极限，便与氮化物形成元素发生作用。起初氮只与亲和力最强的元素起作用．如在铬钼铝钢中先形成极为游散的氮化铝，然后形成氮化钼，最后形成氮化铬，当表面a-Fe中氮达到饱和极限并且合金元素都处于不锈钢厚壁管氮化物之中，继续渗氮，便会使a-Fe的体心立方品格发生改组变成y 相(Fe4N)的面心立方晶格，继续以氮饱和时便又由面心立方晶格转变为六方晶格的￡相．CrzN及MoN因与￡一相晶格相同，可在￡相中发生部分溶解，其他大多数氮化物(如AIN、TiN、VN、M02N、CrN)都不溶于￡相中。
由于不锈钢厚壁管合金氮化物游散度极高，不能用金相显微镜看到，所以合金钢的氮化层组织就是铁和碳钢中观察到的组织。自表面可看到不受腐蚀的￡相（在有碳存在时， 8相乃是一个含碳的氮化物）往里为极窄的相区，再往里足较宽的相区，最后为a相区．实验证明：凡是一个合金元素，由它所形成的氮化物愈稳定，则该元素愈能强烈地减低氮化层的厚度．可以设想：在氮化过程中，这些元素在表面形成氮化物，纯粹以机械的方式阻碍氮原子扩散过程的进行。中华不锈钢网进行了报道
