金属材料在固态时通常以晶体形式存在，其原子排列方式对金属的物理和化学性质产生重要影响。常见的金属晶体结构包括体心立方结构、面心立方结构和密排六方结构。这些结构不仅决定了金属的密度、强度和塑性，还影响了其导电性、热膨胀等性能。

体心立方结构（BCC）中，每个晶胞的角上各有一个原子，晶胞中心也有一个原子。常见的金属如铁（在室温下）、铬、钼等具有这种结构。BCC结构的原子堆积密度相对较低，约为68%，这使得具有BCC结构的金属通常表现出较高的强度和良好的韧性。

面心立方结构（FCC）中，每个晶胞的角上和每个面的中心各有一个原子。典型的金属包括铝、铜、镍、金和银。FCC结构的原子堆积密度较高，达到74%，因此这些金属通常具有良好的塑性和延展性，易于进行冷加工成形。

密排六方结构（HCP）由六方晶格构成，每个晶胞包含6个原子，排列成紧密堆积的形式。镁、锌、钛等金属具有这种结构。HCP结构的原子堆积密度也为74%，但与FCC结构不同，其滑移系较少，导致这些金属通常表现出较低的塑性和较高的硬度。

金属的晶体结构不仅受元素种类的影响，还可能随温度和压力的变化而发生转变。例如，铁在912°C以下为BCC结构（α-Fe），在912°C至1394°C之间转变为FCC结构（γ-Fe），这种相变对钢铁的热处理工艺具有重要意义。

了解金属的晶体结构有助于工程师选择合适的金属材料，并通过热处理、合金化等手段调控其微观结构，从而获得所需的力学性能和服役特性。随着材料科学的发展，对金属晶体结构的深入研究将继续推动新材料的设计和应用。