在金相显微镜下看到的金属的晶粒简称组织。用电子显微镜可以观察到金属原子的各种规则排列，这种排列称为金属的晶体结构。 

    物质都是由原子构成的。按着原子排列的方式不同分为晶体和非晶体。除少数物质：松香、玻璃等，大多数固态无机物都是晶体。

    ①晶格：抽象地描述原子在晶体中排列形式的几何空间格子叫晶格。

    ②晶胞：晶体中具有代表性的一个最小部分称为晶胞，晶胞在空间有次序的重复就构成晶体。

    ③晶格常数：即晶胞三边长度：a、b、c，以埃为单位。

    1、常见金属的晶体结构

    原子排列的方式基本类型有14种而金属材料中常有的有三种类型：

    ①体心立方晶格：在立方体中心有一个原子，八个顶角各有一个原子

    ②面心立方晶格：在立方体六个面的中心各有一个原子，八个顶角各有一个原子。
    ③密排六方晶格：在晶胞六方柱体的十二角和上下六角底面中心各有一个原子，晶胞的中间还有三个原子。

    每种排列的方式不同则它们的致密度不同，面心和密排的致密度为0.74，体心的致密度为0.68。即中间有空隙决定了碳、氮等小原子能溶入晶格中，面心虽然致密度大但它的间隙尺寸大，能溶入碳原子就多，再有原子层面的排列密度也不一样就象石墨一层层之间间隙很大，很易破碎，而金刚石的四面体每个原子间距均一样就很硬，所以象面心立方晶格的金属的延展性好，塑性好就是面心立方晶格的滑移面多，滑移方向多的缘故。

    2、实际金属的结构

    ①单晶体：具有一致晶向的晶体叫单晶体。

    ②多晶体：由许多不同晶向的晶粒组成的晶体称多晶体。多晶体中每个晶粒内部的原子排列次序一样，但不同晶粒的晶体位向不同。由于多晶体是由许多不同位向的晶粒所组成，各晶粒的有向性互相抵消，所以多晶体呈现的是“无向性”又称“伪各向同性”

    ③晶界：在多晶体中晶粒和晶粒之间的交界称为晶界。晶界是两个位向不同的晶粒的过度区，所以在晶界处的原子排列不整齐，造成了晶格的畸变（即晶格常数发生了改变）并常有杂质存在，所以晶界处熔点偏低（化学能高）易受侵蚀（金相原理）。

    ④晶体的缺陷

    ⅰ点缺陷——空位和间隙原子、置代原子引起晶格的畸变，使其金属的屈服点和抗拉强度增高（所以热处理有渗C、N等工艺）（合金化等）

    ⅱ线缺陷——位错：若有一列或若干列原子发生了某种有规律的错排称为位错。分为：

刃型位错和螺型位错，位错的存在使金属容易塑性变形，但使强度降低，位错附近晶格发生畸变。位错会动、位错的密度和运动对金属的塑性、强度、相变、疲劳、腐蚀等起重要作用，所以位错理论是当今研究金属学的重要领域

    ⅲ面缺陷——晶界和亚晶界

    3、金属的结晶过程

    结晶：我们把物质从液体状态转变为晶体状态的过程称为结晶。结晶就是从原子不规则排列状态（液态）过渡到规则排列状态（晶体状态）。液态金属凝固时，所放出的结晶潜热抵消向外界失散的热量，温度降低暂时停止这时的温度为结晶温度。

    平衡结晶温度：我们把极缓慢冷却时的结晶温度称为平衡结晶温度。在作平衡状态图时所用的均是平衡结晶温度。