Твердые растворы – это фазы, в которых сохраняется кристаллическая решетка одного из компонентов, а атомы другого компонента располагаются внутри решетки, изменяя ее размеры. Различают твердые растворы замещения и твердые растворы внедрения. Важнейшими для нас твердыми растворами внедрения являются: феррит– твердый раствор углерода в α-Fe и аустенит- твердый раствор углерода в γ-Fe.
Химические соединения, в отличие от твердых растворов, обычно образуются между компонентами, имеющих большое различие в электронном строении атомов и кристаллических решеток; при этом кристаллическая решетка химического соединения отличается от решеток всех компонентов. Важнейшим для нас химическим соединением является цементит – карбид железа Fe3C; он имеет алмазоподобную кристаллическую решетку и поэтому отличается очень высокой твердостью, прочностью и хрупкостью.
Твердые растворы и химические соединения представляют собой однофазные структуры. Важнейшими для нас механическими смесями являются: перлит – механическая смесь зерен феррита и цементита, содержащая в среднем 0,81 % С и ледебурит– механическая смесь зерен феррита и цементита, содержащая в среднем 4,3 % С.
