如果告诉你，钢铁和宝石也是“溶液”，你会相信吗？真的，它们确实是“溶液”，只不过是“固体溶液”。

       只要两种固体间达到分子或原子水平上的混合，它们也能形成“溶液”。这种在分子或原子水平上均匀混合的固体混合物称作固体溶液，简称固溶体。固溶体这个名字起得很形象，我们可以将固溶体理解为一种固体溶质溶解在另一种固体溶液当中。

       影响固溶体溶解度的因素很多，包括元素价态、原子尺寸、晶体结构等物理化学因素，两者的性质越是接近，溶解度就越大，甚至可以相互无限溶解，就如同水和酒精能够任意比例相互溶解；如果两者性质相差太大，就无法形成固溶体，就如同水和油互不相溶。

       合金是一种很常见的材料，很多合金都是固溶体，比如黄铜是铜和锌的固溶体，白铜是铜和镍的固溶体，钢铁是铁和碳的固溶体。而其中钢铁则是其中应用得最多一种合金。

　　钢铁虽然也是固溶体，但是和前面所述的那种固溶体的类型却不太相同。首先，我们得知道，金属原子的堆积方式有多种，但是因为把原子可以看作是一颗均匀半径的球体，在它们堆积形成晶体之后，原子与原子之间无论如何都会有间隙存在，也就是存在原子无法占据空间。

       晶体中原子间隙空间都比较窄，如果外来的原子半径足够小，那么它就有机会挤进这个狭小的空间，并在间隙中稳定地存在，与溶剂原子形成固溶体，这种类型的固溶体叫做间隙固溶体。而前面所说的通过取代溶剂原子位置形成的固溶体叫做置换固溶体。钢铁就是小个头的“碳”原子挤进大个头的“铁”原子之间形成的间隙固溶体。所以我们也经常称钢铁为铁碳合金。

       含碳量在0.021%~2.11%的铁碳合金是钢，含碳量在2.11%~6.69%的铁碳合金是铸铁，当含碳量小于0.021%时，我们就说它符合工业纯铁的标准了。而含碳量大于6.69%的铁碳合金脆性太大，基本没有用处。

       我们知道晶体是原子或分子整齐堆积形成的固体，然而，总有那么一些原子不会老老实实听话，排列时没有对齐，形成一维的缺陷，这种缺陷称为位错。当金属承受外力时，位错会移动，使得金属拉伸、变长，最终断裂。形成固溶体之后，杂质原子会阻碍位错的移动，从而减少金属发生的形变，提高钢铁的强度，这就是固溶体的固溶强化作用。这也是工业上常使用钢而不使用纯铁的原因。