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而形成树枝状***，工业的发展特别是防、交通运输、动力、石油、化工领域的发展，对材料提出了更高的要求，材料的使用条件也越来越苛刻，高强度、耐高温、高压、低温、腐蚀、磨损等，普通的碳钢已无法满足环境的要求，因此人们在碳钢法兰中加入一种或多种合金元素，形成了所谓的合金钢合金钢的产生是根据产品的工作条件对材料性能的要求所决定的。
金属晶体因热力学稳定性的原因，内部必定会存在一定的浓度缺陷。此外，碳钢法兰在加工过程中也会形成大量的不同类型的缺陷，而这种缺陷对材料的性质，特别是力学性能起着至关重要的作用。有些晶体上的缺陷使金属材料的机械强度比理论计算出的强度小3~4个数量级，如缺陷浓度很低的金属铁晶须，当直径为0.05~0.001μm时拉伸强度可达13GPa，远高于常规的铁的强度。
注入加工又称深入加工，是在工件的表层注入某些元素，使之与工件基体材料产生物理、化学反应，以改变碳钢管件表层材料性质及力学性能，属于强结合，例如表面渗碳、离子注入等。连接加工是将两种相同或不同的材料通过物理、化学方法连接在一起，例如焊接、黏结等。
