物質是(shi)由(you)原(yuan)子(zi)(zi)組成的，鋼鐵(tie)也是(shi)這樣(yang)。在(zai)(zai)常溫下，純鐵(tie)是(shi)由(you)鐵(tie)原(yuan)子(zi)(zi)構成一個(ge)(ge)小的立方體，在(zai)(zai)立方體的每個(ge)(ge)角有一個(ge)(ge)原(yuan)子(zi)(zi)，在(zai)(zai)八個(ge)(ge)原(yuan)子(zi)(zi)中間有一個(ge)(ge)原(yuan)子(zi)(zi)居中。因(yin)為這個(ge)(ge)小立方體的中心(xin)有一個(ge)(ge)原(yuan)子(zi)(zi)，所以(yi)叫(jiao)體心(xin)立方體。

 這(zhe)種小的(de)晶(jing)體(ti)，好像(xiang)方格，所以又叫晶(jing)格（或結晶(jing)格子(zi)）。由許(xu)多晶(jing)格整(zheng)齊地排列起(qi)來，組成了(le)鋼鐵。因(yin)為(wei)鋼的(de)鐵原(yuan)子(zi)排列整(zheng)齊，好像(xiang)層(ceng)層(ceng)壘起(qi)，所以在(zai)層(ceng)與層(ceng)之(zhi)間，容易(yi)產(chan)生滑動(dong)，這(zhe)就(jiu)是(shi)鋼有良好塑性的(de)原(yuan)因(yin)。生鐵因(yin)含有大(da)量(liang)碳化(hua)鐵，好像(xiang)許(xu)多砂粒撒在(zai)晶(jing)體(ti)之(zhi)間，破壞了(le)晶(jing)體(ti)的(de)整(zheng)齊排列，使(shi)晶(jing)體(ti)幾(ji)乎不(bu)能滑移，這(zhe)是(shi)生鐵塑性差(cha)的(de)原(yuan)因(yin)。

 隨著溫度(du)升高(gao)，鐵(tie)的(de)原子(zi)產生振動，所以(yi)(yi)鋼(gang)鐵(tie)膨脹，溫度(du)越高(gao)，震動越大，膨脹也越多。震動會(hui)使原子(zi)間距離增大，吸引力減小，強度(du)降(jiang)低，所以(yi)(yi)在高(gao)溫時，鋼(gang)易變形，塑(su)性也更好。

 問(wen)題并不(bu)是這(zhe)樣簡單，鋼中除(chu)鐵以外，還(huan)有其他原(yuan)子存(cun)在，這(zhe)些原(yuan)子對(dui)鋼的影響，決(jue)定(ding)了鋼的不(bu)同性質，構(gou)成了品種繁多(duo)的鋼鐵大家庭(ting)。

 鋼以(yi)鐵原(yuan)子(zi)為(wei)基(ji)礎構成晶格，如(ru)果鋼中(zhong)還(huan)有別的原(yuan)子(zi)，這(zhe)些原(yuan)子(zi)在(zai)晶格中(zhong)是(shi)怎(zen)樣就(jiu)坐的，這(zhe)是(shi)個很有趣(qu)的問題。它們(men)就(jiu)坐的位(wei)置大(da)概可以(yi)分(fen)為(wei)以(yi)下(xia)三種方(fang)式：

 我們把糖(tang)放到(dao)水里攪拌，糖(tang)就溶(rong)入到(dao)水里，成為糖(tang)水。有些元(yuan)素(su)也向糖(tang)一樣，能溶(rong)到(dao)鐵(tie)(tie)里。這些元(yuan)素(su)的(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)子一般(ban)和鐵(tie)(tie)原(yuan)(yuan)(yuan)子大小相近，有的(de)(de)比鐵(tie)(tie)原(yuan)(yuan)(yuan)子還(huan)小，如鎳、錳、碳(tan)、氫、硼等。由于(yu)溶(rong)入鐵(tie)(tie)中的(de)(de)方式不同，有的(de)(de)在原(yuan)(yuan)(yuan)來晶體的(de)(de)空隙中就坐。這叫間(jian)隙固溶(rong)體；有的(de)(de)搶占了鐵(tie)(tie)原(yuan)(yuan)(yuan)子的(de)(de)座位，就叫置換固溶(rong)體。這兩種方式，由于(yu)改(gai)變(bian)了晶格的(de)(de)形狀，從而也改(gai)變(bian)了鋼的(de)(de)性質。

 有(you)些(xie)(xie)元素(su)能與鐵原(yuan)子(zi)或碳(tan)(tan)原(yuan)子(zi)作用，生(sheng)產新的(de)(de)化合物。這些(xie)(xie)化合物的(de)(de)性(xing)質和數量的(de)(de)多(duo)少，對鋼的(de)(de)性(xing)質會(hui)產生(sheng)重要(yao)的(de)(de)影響(xiang)，如碳(tan)(tan)原(yuan)子(zi)和鐵生(sheng)產碳(tan)(tan)化鐵，就改變了鋼的(de)(de)性(xing)質。類似碳(tan)(tan)的(de)(de)元素(su)有(you)很多(duo)，如錳、鈦(tai)、鉻、釩等，這些(xie)(xie)元素(su)單(dan)獨或同(tong)時加(jia)入，就形成許多(duo)不同(tong)的(de)(de)鋼種。

 第(di)三種方式：有(you)些(xie)元(yuan)素在(zai)鐵(tie)中即能(neng)和(he)鐵(tie)形(xing)成(cheng)化合(he)物(wu)，又有(you)一部分原子能(neng)溶于(yu)鐵(tie)中，形(xing)成(cheng)固(gu)溶體。這一方式因兩(liang)種情況(kuang)混(hun)合(he)存在(zai)，所以叫機械混(hun)合(he)物(wu)，如碳原子即能(neng)和(he)鐵(tie)形(xing)成(cheng)碳化鐵(tie)，有(you)能(neng)以石墨狀態溶于(yu)鐵(tie)中。機械混(hun)合(he)物(wu)由于(yu)保持了自己的晶(jing)體特性(xing)，所以它在(zai)鐵(tie)基體中的數量多少、晶(jing)體大小(xiao)、形(xing)狀特點、分布(bu)狀況(kuang)等(deng)，都會對鋼的性(xing)質產生不同的影響(xiang)。

 鋼(gang)(gang)鐵的品種繁多，這不僅是由于能夠摻到鋼(gang)(gang)中的元素很(hen)多，而且又因各(ge)種元素有著不同的作用。隨著生產日益(yi)增長的需要，新的鋼(gang)(gang)種也是層出不窮(qiong)的。