在金屬晶體中，由于晶體形成條件、原子熱運動及其他各種因素的影響，原子規則排列受到破壞，呈現出不完整，通常把這種區域稱為晶體缺陷。根據晶體缺陷的幾何特征，三種主要的晶體缺陷可分為點缺陷、線缺陷和面缺陷。

1）點缺陷

最常見的點缺陷有晶格空位、置換原子和間隙原子，如圖1．2．3所示。由于點缺陷的出現使周圍的原子出現“撐開”或“靠攏”的現象，這種現象稱為晶格畸變。晶格畸變的存在，使金屬產生內應力。晶體性能發生變化，如強度、硬度和電阻增加，體積發生變化，它也是強化金屬的手段之一。

圖1．2．3　點缺陷示意圖

2）線缺陷

線缺陷主要是指位錯。位錯的形式很多，其中最常見的一種形式是刃型位錯，如圖1．2．4所示。刃型位錯的表現形式是在晶體的某一晶面上，多出一排原子面，它好像一把刀刃插入晶體中，使該晶面上、下兩部分晶體間產生錯排現象，故稱為刃型位錯。在位錯線附近一定范圍內，晶格發生了畸變。

位錯的存在對金屬的力學性能有很大的影響，例如，當金屬材料處于退火狀態時，位錯密度較小，強度最低；若金屬材料經過冷變形加工后，位錯密度增大，提高了金屬的強度。

圖1．2．4　晶體中刃型位錯示意圖

圖1．2．5　晶界的過渡層結構示意圖

3）面缺陷

面缺陷通常是指晶界。實際金屬材料都是多晶體結構，在多晶體中兩個相鄰晶粒之間的晶格位向是不同的，所以晶界處的原子的排列是不規則的，它是從一種位向逐漸過渡到另一種位向的過渡層，如圖1．2．5所示。由于晶界處的原子排列不規則，使晶格處于畸變的狀態，因而在常溫下晶界對金屬的塑性變形起阻礙作用，即晶界處有較高的硬度和強度。當晶粒越細小時，晶界的面積越多，對金屬塑性變形的阻礙越大，金屬的強度和硬度也越高。此外，晶界處原子擴散速度較快，熔點低和容易被腐蝕等。