Металлы и сплавы в твердом состоянии имеют кристаллическое строение. В идеальном кристалле металла атомы располагаются в строго определенном порядке. Если атомы мысленно соединить линиями, то получится кристаллическая решетка, узлы которой являются местом расположения атомов. Вся кристаллическая решетка по существу представляет собой многократное повторение совершенно одинаковых элементарных ячеек-систем. Различают несколько видов элементарных ячеек кристаллической решетки (рис. 11, а—ж).
Наиболее распространены у металлов следующие три типа кристаллических структур: гексагональная плотноупакованная, кубическая гранецентрированная и кубическая объемноцентрированная.
Вид кристаллической решетки металла устанавливают с помощью рентгенографического исследования. Реальные кристаллы никогда не бывают с идеально правильной структурой. В кристаллах наблюдаются различные местные дефекты, кристалл разбивается на блоки величиной порядка Ю-4 см. Заметим, что размеры кристаллической решетки измеряются величинами порядка (2,8—6,0) •Ю-8 см.
Расположение атомов в кристалле таково, что расстояния между ними и плотность размещения их различны в разных направлениях и плоскостях. А взаимодействием атомов между собой объясняются механические, физические и химические свойства кристаллов. В связи с различием расположения атомов свойства кристалла в различных направлениях будут неодинаковы. Различие свойств в зависимости от направления называют анизотропией.