По способу внедрения в металле растворяются металлоиды с малым атомным радиусом – Н, О2, N, C и B (0,046; 0,060; 0,071; 0,077 и 0,097 нм соответственно). Внедренные атомы располагаются в пустотах упаковки из атомов растворителя. За исключением H все элементы, растворяющиеся по способу внедрения, имеют размер атомов больше самых крупных пустот, и поэтому внедренные атомы смещают вокруг себя атомы растворителя. В ГЦК решетке γ-Fe на каждый атом приходится одна октаэдрическая пора, и если бы все октаэдрические поры в γ-Fe заполнялись атомами С, то его концентрация в твердом растворе была бы равна 50%. В действительности же предельная концентрация С в растворе на базе у-Feравна 8,9% (2,14%). В твердых растворах замещения атомы растворенного элемента замещают в узлах решетки атомы растворителя. Например, в системе Сu-Аu имеется непрерывный ряд твердых растворов, а в системе Сu-Ag, ком-ты ограниченно взаимно растворимы в твердом состоянии. В многокомпонентном сплаве одни элементы могут растворяться по способу внедрения, а другие по способу замещения. Например, в хромоникелевой стали C растворен в Fe по способу внедрения, а Cr и Ni – по способу замещения.
Какие условия должны выполняться при образовании неограниченных твердых растворов замещения?
1)ком-ты должны иметь решетку одинакового типа;
2) благоприятный размерный фактор. Атомные диаметры ком-ов могут различаться не более чем на 15%;
3) малое хим-ое сродство ком-ов, малая вероятность образования хим-их соединений (промежуточных фаз).