物質是由原(yuan)(yuan)子(zi)組成(cheng)的(de)，鋼鐵也是這樣。在(zai)常溫(wen)下，純鐵是由鐵原(yuan)(yuan)子(zi)構成(cheng)一(yi)個小(xiao)的(de)立方(fang)(fang)體，在(zai)立方(fang)(fang)體的(de)每個角有(you)一(yi)個原(yuan)(yuan)子(zi)，在(zai)八個原(yuan)(yuan)子(zi)中(zhong)(zhong)間(jian)有(you)一(yi)個原(yuan)(yuan)子(zi)居(ju)中(zhong)(zhong)。因為這個小(xiao)立方(fang)(fang)體的(de)中(zhong)(zhong)心有(you)一(yi)個原(yuan)(yuan)子(zi)，所以(yi)叫(jiao)體心立方(fang)(fang)體。

 這種小(xiao)的(de)晶體，好(hao)像方格(ge)，所(suo)以又叫晶格(ge)（或結晶格(ge)子）。由許多晶格(ge)整齊地排列起(qi)來，組成了鋼鐵(tie)。因為鋼的(de)鐵(tie)原子排列整齊，好(hao)像層層壘起(qi)，所(suo)以在層與層之(zhi)間，容易產(chan)生(sheng)滑動，這就是鋼有良好(hao)塑性(xing)的(de)原因。生(sheng)鐵(tie)因含有大量碳化鐵(tie)，好(hao)像許多砂粒撒在晶體之(zhi)間，破壞了晶體的(de)整齊排列，使晶體幾(ji)乎不能滑移，這是生(sheng)鐵(tie)塑性(xing)差的(de)原因。

 隨著溫度(du)升高(gao)(gao)，鐵的原(yuan)(yuan)子產(chan)生振動(dong)(dong)(dong)，所(suo)以鋼鐵膨脹，溫度(du)越(yue)高(gao)(gao)，震動(dong)(dong)(dong)越(yue)大，膨脹也越(yue)多。震動(dong)(dong)(dong)會使原(yuan)(yuan)子間距離(li)增大，吸引力減(jian)小，強度(du)降低，所(suo)以在高(gao)(gao)溫時，鋼易變形，塑性(xing)也更(geng)好。

 問題并(bing)不(bu)是這樣簡單，鋼(gang)(gang)中除鐵以外，還有其他(ta)原子(zi)存在，這些原子(zi)對鋼(gang)(gang)的(de)影響，決定了(le)(le)鋼(gang)(gang)的(de)不(bu)同性質，構成了(le)(le)品種(zhong)繁(fan)多(duo)的(de)鋼(gang)(gang)鐵大家庭。

 鋼以鐵原(yuan)子為基礎(chu)構(gou)成(cheng)晶(jing)格，如果鋼中(zhong)還有(you)別(bie)的(de)原(yuan)子，這些原(yuan)子在(zai)晶(jing)格中(zhong)是怎樣就坐(zuo)的(de)，這是個(ge)很(hen)有(you)趣的(de)問題。它們就坐(zuo)的(de)位(wei)置大概可以分為以下三種(zhong)方式：

 我們把糖放到(dao)水里攪拌，糖就溶入(ru)到(dao)水里，成為糖水。有(you)些元素也(ye)向糖一樣，能溶到(dao)鐵(tie)里。這些元素的(de)(de)原(yuan)子(zi)一般和鐵(tie)原(yuan)子(zi)大小(xiao)相近，有(you)的(de)(de)比(bi)鐵(tie)原(yuan)子(zi)還小(xiao)，如鎳、錳、碳、氫、硼等。由(you)于溶入(ru)鐵(tie)中(zhong)的(de)(de)方(fang)(fang)式不同，有(you)的(de)(de)在原(yuan)來(lai)晶體(ti)的(de)(de)空隙中(zhong)就坐。這叫(jiao)(jiao)間隙固(gu)溶體(ti)；有(you)的(de)(de)搶占了鐵(tie)原(yuan)子(zi)的(de)(de)座位，就叫(jiao)(jiao)置換(huan)固(gu)溶體(ti)。這兩種方(fang)(fang)式，由(you)于改變了晶格(ge)的(de)(de)形(xing)狀(zhuang)，從而也(ye)改變了鋼的(de)(de)性質。

 有些元(yuan)素能與鐵(tie)(tie)(tie)原(yuan)(yuan)子(zi)或碳原(yuan)(yuan)子(zi)作用，生產新(xin)的(de)(de)化(hua)合物(wu)。這些化(hua)合物(wu)的(de)(de)性質和(he)數量的(de)(de)多(duo)少(shao)，對(dui)鋼的(de)(de)性質會產生重要的(de)(de)影響，如碳原(yuan)(yuan)子(zi)和(he)鐵(tie)(tie)(tie)生產碳化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)，就改變了鋼的(de)(de)性質。類似碳的(de)(de)元(yuan)素有很(hen)多(duo)，如錳、鈦、鉻、釩等，這些元(yuan)素單獨或同時加入，就形成許多(duo)不同的(de)(de)鋼種。

 第三種(zhong)方(fang)式：有些元素(su)在(zai)(zai)鐵(tie)中(zhong)(zhong)即(ji)能(neng)和鐵(tie)形(xing)成化合(he)物，又有一部分原子能(neng)溶(rong)于鐵(tie)中(zhong)(zhong)，形(xing)成固溶(rong)體(ti)。這一方(fang)式因兩種(zhong)情況(kuang)混合(he)存在(zai)(zai)，所(suo)以(yi)叫機械(xie)混合(he)物，如碳原子即(ji)能(neng)和鐵(tie)形(xing)成碳化鐵(tie)，有能(neng)以(yi)石墨(mo)狀(zhuang)態溶(rong)于鐵(tie)中(zhong)(zhong)。機械(xie)混合(he)物由于保持(chi)了自己的(de)晶體(ti)特性(xing)(xing)，所(suo)以(yi)它在(zai)(zai)鐵(tie)基體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)數量(liang)多(duo)少、晶體(ti)大小、形(xing)狀(zhuang)特點、分布狀(zhuang)況(kuang)等，都(dou)會對鋼的(de)性(xing)(xing)質產生不同的(de)影(ying)響。

 鋼(gang)鐵(tie)的(de)(de)品種(zhong)繁多，這不僅是由于能夠(gou)摻(chan)到鋼(gang)中的(de)(de)元素(su)很多，而(er)且(qie)又因(yin)各(ge)種(zhong)元素(su)有著不同的(de)(de)作(zuo)用。隨著生產(chan)日益增長(chang)的(de)(de)需要，新的(de)(de)鋼(gang)種(zhong)也(ye)是層出不窮(qiong)的(de)(de)。