Свойства металлов зависят не только от их химического состава, но также в значительной степени от их строения. Например, при закалке стали химический состав ее остается неизменным, а твердость увеличивается. Это объясняется изменением структуры стали при закалке.

Роль металлографии в металловедении исключительно велика. Металлографические исследования дают научное объяснение явлениям, происходящим при термической обработке сплавов; они позволяют заранее судить о свойствах металлов и сплавов, определять их предыдущую обработку, выявлять местные пороки в деталях.

Изучение кристаллов различных веществ занимало ученых еще в XVII и XVIII вв. Гениальный русский ученый, Михаил Васильевич Ломоносов в 1763 г. в своем «Трактате о слоях земных» устанавливает закон постоянства углов для кристаллов алмаза. Геометрически правильную форму кристаллов различных веществ Ломоносов связывает с определенным расположением атомов в пространстве; группы атомов составляют кристаллические многогранники. Вследствие одинакового расположения атомов во всех кристаллах одного вещества, одинаковыми будут и углы между соответственными гранями. В данном вопросе Ломоносов далеко опередил своих современников и высказал взгляды, разделяемые наукой нашего времени.

Творцом современной кристаллографии — науки о строении и свойствах кристаллов — является акад^Е. С. Федоров (1853г.). Е. С. Федоров указал на возможность определения вещества по форме кристалла. Вместе со своими учениками он составил книгу «Царство кристаллов». Эта книга излагает основы современной кристаллографии и данные о величинах углов между гранями огромного количества кристаллов.

Анализ вещества по методу Е. С. Федорова производится на специальных приборах — гониометрах, позволяющих измерять углы между гранями кристаллов и определять по разработанным им правилам, с каким веществом мы имеем дело. Анализ по методу Федорова широко применяется в различных отраслях промышленности.

Величайшей заслугой Е. С. Федорова является решение сложной математической задачи о кристаллических пространственных решетках — законах расположения (укладки) атомов в кристаллах по отношению друг к другу. Он доказал, что должны существовать 230 способов построения кристаллов. После открытия рентгеновского структурного анализа опытные проверки строения кристаллов привели к блестящему подтверждению теории Е. С. Федорова.