Kristallgitter
Die Metallatome verbinden sich zu einem räumlichen Kistallgitter. Die kleinste räumliche Einheit des Kristallgitters ist die Elementarzelle. Würde man das Metallkristall um das 10 Millionenfache vergößern, könnte man Metallatome erkennen.
Die Atome können sich in Kristallen mit unterschiedlichen geometrischen Formen anordnen. Die Formen sind abhängig von der Art des Metalls und teilweise von der Temperatur. Das kubisch-raumzentrierte Kristallgitter besteht aus acht Atomen, die an den Ecken eines Würfels angeordnet sind und einem Atom in der Mitte des Würfels. Dieses Kristallgitter besitzen Eisen unter 911° sowie Chrom, Vanadium und Wolfram.
Beim kubisch-flächenzentrierten Kistallgitter bildet der Würfel ebenfalls den Grundkörper. Weitere Atome sitzen in den Seitenflächen des Würfels. Dieses Kristallgitter besitzen Eisen über 911° sowie Kupfer, Nickel und Aluminium.
Beim hexagonalen Kristallgitter bildet ein sechseckiges Prisma die Grundstruktur. Je ein Atom befindet sich an den Eckpunkten und in der Mitte von Grund- und Deckfläche. Drei weitere Atome befinden sich innerhalb des Prismas. Dieses Kristallgitter besitzen Zink, Magnesium und Titan.
Verformung
Bei einer geringen Krafteinwirkung verformen Metalle sich elastisch: Die Verformung wird durch die federnde Wirkung des Materials wieder aufgehoben. Bei größerer Krafteinwirkung werden Metalle plastisch verformt. Bei der plastischen Verformung bleibt die Verformung bestehen, wenn die Krafteinwirkung entfällt. Dabei wird die übereinander angeordnete Struktur in eine „Lücken-Anordnung“ verschoben.
Baufehler
Metallkristalle sind nicht fehlerfrei. Sie können Lücken, Versetzungen oder Fremdatome enthalten. Lücken sind offene Plätze im Kristallgitter. Bei Versetzungen ist eine Lage im Kristallgitter verschoben, eine zusätzliche Lage eingeschoben oder eine Lage fehlt. Fremdatome sind die Atome eines anderen Elements. Baufehler bewirken die Verschiebung des Kristallgitters und erhöhen die Festigkeit.
