金属材料是以金属元素为基础的材料。纯金属的直接应用很少，因此金属材料绝大多数是以合金的形式出现，合金是由一种金属与一种或几种其他金属、非金属熔合在一起生成的具有金属特性的物质。金属材料一般具有优良的力学性能、可加工性及优异的物理特性。金属材料的性质主要取决于它的成分、显微组织和制造工艺，人们可以通过调整和控制成分、组织结构和工艺，制造出具有不同性能的工艺材料。在近｛代的物质文明中，金属材料如钢铁、铝、铜等起了关键作用，至今这类材料仍具有强大的生命力。

    迄今为止，人类已经发现的元素和人工合成的元素加在一起，共有117种，其中金属元素94种，占元素总数的4／5。它们位于元素周期表中硼—硅—砷—碲—砹和铝—锗—锑—钋构成的对角线的左下方。对角线附近的锗、砷、锑、碲等为准金属，即性质介于金属和非金属之间的单质，准金属大多可作半导体。
    地球上金属资源极其丰富，除了金、铂等极少数金属以单质形态存在于自然界以外，绝大多数金属在自然界中以化合物的形式存在于各种矿石中，此外，海水中含有大量的钾、钙、钠、镁的氯化物、碳酸盐等。
    虽然纯金属具有良好的塑性、导电导热性，但纯金属的性能往往不能满足生产需要，实际应用最多的是各种合金。合金是由一种金属与另一种或几种其他金属或非金属熔合在一起形成的具有金属特性的物质。按其结构，合金可分为以下三种类型：
    （1）固溶体。以一种金属为溶剂，另一种金属或非金属为溶质，共熔后形成的固态金属，称作固溶体。固溶体保持了溶剂金属的晶格类型，溶质原子可以不同方式分布于溶剂金属的晶格中，根据溶质原子在溶剂晶格中位置的不同，可分为取代固溶体和间隙固溶体两种，如图6－1所示。

    （2）金属属化合物。当两种组分的原子半径和电负性相差较大时，可形成金属化合物。金属化合物的晶格不同于原来金属的晶格，但往往比纯金属有更高的熔点和硬度。例如铁碳合金中形成的Fe₃C，称作渗碳体。
    （3）机械混合物。两种金属在熔融状态时完全互熔，但凝固后各组分又分别结晶，组成两种金属晶体的混合物，整个金属不完全均匀。例如钢中，渗渗碳体和铁素体相间存在，形成机械混合物。机械混合物的主要性质是各组分金属的平均性质。