休姆-羅瑟里法則（Hume-Rothery rules）
/ HYOOM-ROTH-er-ee /
假設你想把兩種金屬混合，並讓它們以置換型固溶體的方式完全互溶——就像銅和鎳那樣。這種情況究竟何時會發生、又何時兩者會拒絕混合而分離呢？在 1930 年代，冶金學家威廉·休姆-羅瑟里（William Hume-Rothery）歸納出一張簡短的條件清單，對此的預測相當準確。可以把它們想成原子室友的相容規則：兩個原子越匹配，就越樂於共用一個晶體。
廣泛置換互溶有四條法則。第一，尺寸法則：原子半徑差距應小於約 15%——客體太大或太小都會使晶格應變過大而被排出。第二，晶體結構法則：兩種純金屬應具有相同的晶體結構（例如都是 FCC），如此混合後的晶格便沒有理由改變形態。第三，電負度法則：它們對電子的化學吸引力應相近——若其中一個電負度高出許多，兩者寧可反應形成化合物，也不願互溶。第四，價數法則：低價數的金屬往往比較容易溶解高價數的金屬，反過來則較不易。
銅與鎳通過了每一條法則（半徑 0.128 對 0.125 nm，差 2%；皆為 FCC；電負度幾乎相等；價數 +1/+2），這正是它們展現完全互溶的原因。要把這些當作有例外的準則，而非鐵律：滿足它們會使廣泛互溶變得很可能，但即使只違反一條——最常見的是尺寸法則——通常就會把溶解度壓到只有幾個百分比。冶金師在判讀相圖或設計新合金時，第一件要檢查的就是這些法則。
與銅和銀對照：同為 FCC 結構、化學性質也相近，但銀原子（0.144 nm）比銅（0.128 nm）大了約 12%，逼近尺寸上限。於是它們並非完全互溶，而是只有部分溶解度、形成共晶系統——這正是尺寸法則發威的直接例證。
銅-鎳遵守每一條法則（完全互溶）；銅-銀則在尺寸法則上緊繃（僅部分互溶）。
這些法則管的是置換型的溶解度。間隙型固溶體（如鐵中的碳）遵循不同的邏輯——客體只要小到能塞進孔洞即可，而且無論如何溶解度都很低。