某種元素的晶格中溶入其他元素原子組成的相稱為固溶體。形成固溶體后，晶格保持不變的組元稱為溶劑；晶格消失或被溶解的組元稱為溶質(zhì)。由此可知，固溶體的晶格類型與溶劑組元相同，顯微形貌也與溶劑相同。

固溶體的濃度通常是指固溶體中溶質(zhì)所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。在一定條件下，溶質(zhì)元素在固溶體中的極限濃度稱為固溶體的溶解度。凡溶解度有一定限制的固溶體稱為有限固溶體，若兩個組元可以以任意比例相互溶解，則稱為無限固溶體。

根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格分布情況不同，固溶體可分為置換固溶體和間隙固溶體兩種。

1）置換固溶體

溶劑晶格結(jié)點(diǎn)上的部分原子被溶質(zhì)原子所替代而形成的固溶體，稱為置換固溶體，如圖1．2．9（a）所示。一般情況是當(dāng)溶質(zhì)原子與溶劑原子直徑差別不大時，易于形成置換固溶體。通常兩組元原子半徑差別較小，晶格類型相同，原子結(jié)構(gòu)相似，固溶體溶解度大，可以形成無限固溶體，如銅和鎳組成的合金，在固態(tài)下形成α無限固溶體。

圖1．2．9　固溶體的兩種類型

當(dāng)兩組元原子半徑差別較大，往往只能形成有限固溶體。實(shí)際上，大多數(shù)合金都是有限固溶體，并且溶解度隨溫度升高而增大。

2）間隙固溶體

溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格空隙處而形成的固溶體稱為間隙固溶體，如圖1．2．9（b）所示。一般情況是只有溶質(zhì)原子直徑與溶劑原子直徑之比小于0．59時，才能形成間隙固溶體。例如，原子直徑很小的非金屬元素C，N，H，B為溶質(zhì)，溶入過渡族金屬中形成的均為間隙固溶體。間隙固溶體的溶解度都是有限的。

3）固溶體的力學(xué)性能

無論是置換固溶體還是間隙固溶體，溶質(zhì)原子的溶入，都會使晶格發(fā)生畸變，同時晶體的晶格常數(shù)也要發(fā)生變化，原子尺寸相差越大，畸變也越大，使塑性變形阻力增加，從而提高了合金的強(qiáng)度和硬度，而塑性下降，這種現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。固溶強(qiáng)化是提高金屬材料力學(xué)性能的重要途徑之一。