金属在固态下都是晶体。金属的功能、塑性变形和热处理相变都与晶体结构有关。金属中最常见的晶格有三钟：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。晶体缺点依据几许形状可分为点缺点、线缺点和面缺点三类。

  物质冷却进程中温度和时刻的联系曲线叫冷却曲线。金属结晶的冷却曲线可用热剖析法测定，其测定进程如下：先将金属熔化并使温度尽或许均匀，然后以必定的速度冷却，记录下温度随时刻改动的数据，并将其制作在温度-时刻坐标中，便可取得如图1所示的冷却曲线。因为结晶时放出的结晶潜热补偿了金属向外界流失的热量，冷却曲线上呈现了一段水平线，这段水平线所对应是温度便是金属的实践结晶温度。试验标明，金属的实践结晶温度T1总是低于理论结晶温度（平衡结晶温度）T0，此现状叫做过冷。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。

  金属在固态下随温度的改动，由一种晶格改动为另一种晶格的现象，称为同素异构改动。具有同素异构转

  变的金属有铁、钴、钛、锡、锰等。以不同晶格方式存在的同一金属元素的晶体称为该金属的同素异晶体。

  相：指合金（或纯金属）中具有同一成分、结构、功能，并以界面相互分隔的均匀的组成部分。

  依据构成合金的各元素之间的相互效果，合金中的相结构可大致分为固溶体和金属化合物两大类型。

  当液态合金凝结后，组元之间仍能相互溶解，构成在某种元素的晶格中溶有其它元素原子的相，这种相就称为固溶体。

  合金状况图又称合金平衡图或合金相图，是表明在平衡条件下合金的状况和温度、成分之间的联系图解。它反映了合金系中不同成分的合金在无限缓慢加热或冷却时的安排改动规则，是挑选合金成分、剖析合金的显微安排、研讨合金的功能和拟定铸造、铸造、热处理工艺的重要依据。

  共晶改动：在必定温度下，从必定成分的均匀液相中一起结晶出成分必定的两种固相的改动。

  （3）包晶状况图：两组元在液态时无限互溶，在固态时构成有限固溶体，而且有包晶改动的状况图。

  包晶改动：在恒温下，必定成分的液相和它所围住的已结晶出来的必定成分的固相效果，构成另一个成分的新固相的改动进程。

  钢是必定成分规模的铁碳合金，铁碳合金相图表明不同成分的铁碳合金在不一样的温度下的不同平衡安排，如图Fe-Fe3C相图所示。

  由Fe-Fe3C相图可以查出必定成分的铁碳合金产生平衡相变的温度，即临界点；可以猜测出在不一样的温度区域产生的相变进程和冷却到常温时或许得到的平衡安排。铁碳合金相图中各特性点阐明见表Fe-Fe3C相图中的几个特性点，各特性线C相图中的特性线。

  依据铁碳合金相图，含碳量小于2.11%为碳钢，大于2.11%为铸铁。依据安排特征，从铁碳合金相图中将铁碳合金按含碳量多少分为七大类：

  金属：具有不透明、金属光泽杰出的导热和导电性而且其导电才能随温度的增高而减小，赋有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规则性摆放的固体（即晶体）。 合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。

  固溶强化：因为溶质原子进入溶剂晶格的空隙或结点，使晶格产生畸变，使固溶体硬度和强度升高，此现状叫固溶强化现象。

  化合物：合金组元间产生化合效果，生成一种具有金属功能的新的晶体固态结构。

  机械混合物：由两种晶体结构而组成的合金组成物，虽然是双面种晶体，却是一种组成成分，具有独立的机械功能。

  金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺比较，热处理一般不改动工件的形状和全体的化学成分，而是经过改动工件内部的显微安排，或改动工件外表的化学成分，赋予或改进工件的使用功能。其特点是改进工件的内涵质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

  为使金属工件具有所需求的力学功能、物理功能和化学功能，除合理选用资料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中使用最广的资料，钢铁显微安排杂乱，可以终究靠热处理予以操控，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。别的，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以终究靠热处理改动其力学、物理和化学功能，以取得不同的使用功能。