溶質元素使固溶體硬度和強度升高的現(xiàn)象稱為固溶強化．固溶強化是提高材料機械性能的重要途徑之一．例如我國普通低合金鋼就是利用Mn、Si等元素強化鐵素體而使鋼材的機械性能大有提高．在工業(yè)上大量應用的耐腐蝕材料、高電阻的電工材料、高磁導率的軟磁材料等都采用固溶體合金．現(xiàn)在討論形成置換固溶體的條件．根據(jù)組元相互之間的溶解能力，可形成無限固溶體，也彤成有限固溶體．只有當組元之間的原子能夠無限地相互代替時才能形成無限固溶體，因此形成無限固溶體主要決定于下列條件：

形成固溶體的各組元應具有相同類型的晶體結構．能形成無限固溶體的大口徑厚壁管金屬．兩組元應具有相近的原子結構，相差不超過一個價電子，并且在元素周期表中的位置相距很近．兩組元的原子半徑（或晶格常數(shù)）之差不超過15%;而鐵基合金中，只有當它們的原子半徑之差不超過8%時，才形成無限固溶體．

間隙固溶體溶質原子侵入溶劑原子的間隙而形成的固溶體叫做間隙固溶體。鐵素體就是碳原子侵入a-Fe原子間隙而形成的間隙固溶體．過渡族金屬元素和氫、硼、碳、氮、氧等原予半徑較小的非金屬元素結合在一起能夠形成間隙固溶體．由于溶劑品格中空隙的位置是有限的，因此氫、硼、碳、氮、氧等元素在過渡族不銹鋼中只能有限地溶解．由于填入晶格空隙的溶質原子遠比空隙大，因此間隙固溶體的晶格常數(shù)永遠大于溶劑的晶格常數(shù)．奧氏體（碳在r,-Fe中的間隙固溶體）的晶格參數(shù)與含碳量的關系，隨著含碳量的增加，奧氏體的晶格常數(shù)也隨之增加。間隙原子同樣導致合金品格畸變，因此隨著大口徑厚壁管間隙原子數(shù)量的增加，固溶體的硬度、強度和電阻也隨之升高．當間隙原子被迫過飽和地溶解在固溶體中時，將會造成固溶體晶格的嚴重畸變，而使合金的硬度大大的提高。例如淬火馬氏體就是碳在a-Fe中的過飽和固溶體，由于碳的過飽和溶解，而使aFe的立方晶格變?yōu)檎�方品格，隨著溶碳量的增加，正方度也愈大，馬氏體的硬度也愈高。www.shaoyzx.com