物(wu)質是由原(yuan)子(zi)組(zu)成(cheng)的，鋼鐵也(ye)是這樣。在常(chang)溫下，純鐵是由鐵原(yuan)子(zi)構(gou)成(cheng)一(yi)個(ge)小的立(li)方體，在立(li)方體的每個(ge)角有一(yi)個(ge)原(yuan)子(zi)，在八個(ge)原(yuan)子(zi)中間有一(yi)個(ge)原(yuan)子(zi)居中。因(yin)為這個(ge)小立(li)方體的中心(xin)有一(yi)個(ge)原(yuan)子(zi)，所以叫(jiao)體心(xin)立(li)方體。

 這種小的(de)晶體，好像方格，所以又叫晶格（或(huo)結晶格子(zi)(zi)）。由許(xu)多晶格整(zheng)(zheng)齊地排列起來，組(zu)成了鋼鐵(tie)。因(yin)為(wei)鋼的(de)鐵(tie)原(yuan)子(zi)(zi)排列整(zheng)(zheng)齊，好像層層壘(lei)起，所以在(zai)(zai)層與層之間，容易產生滑(hua)動(dong)，這就是鋼有(you)良好塑性的(de)原(yuan)因(yin)。生鐵(tie)因(yin)含(han)有(you)大量碳化鐵(tie)，好像許(xu)多砂(sha)粒(li)撒在(zai)(zai)晶體之間，破壞了晶體的(de)整(zheng)(zheng)齊排列，使晶體幾乎(hu)不(bu)能滑(hua)移，這是生鐵(tie)塑性差的(de)原(yuan)因(yin)。

 隨著溫度(du)升高(gao)，鐵的原子產生振(zhen)動，所(suo)以鋼(gang)(gang)鐵膨(peng)脹(zhang)，溫度(du)越高(gao)，震(zhen)動越大，膨(peng)脹(zhang)也越多。震(zhen)動會使(shi)原子間距離增大，吸引力減(jian)小，強度(du)降低，所(suo)以在高(gao)溫時(shi)，鋼(gang)(gang)易變形，塑性也更好。

 問題并不是這樣簡單，鋼中除鐵以外，還有其他原子存(cun)在(zai)，這些原子對鋼的影響，決定(ding)了(le)鋼的不同性質，構成(cheng)了(le)品種繁(fan)多的鋼鐵大家庭。

 鋼以鐵原(yuan)子(zi)為基礎構成晶格，如(ru)果鋼中還有別的(de)原(yuan)子(zi)，這些原(yuan)子(zi)在晶格中是(shi)怎(zen)樣就坐的(de)，這是(shi)個很有趣的(de)問題。它(ta)們就坐的(de)位置大概可以分為以下三種(zhong)方式：

 我們把(ba)糖放到(dao)(dao)(dao)水里(li)(li)攪(jiao)拌，糖就(jiu)溶(rong)(rong)入(ru)到(dao)(dao)(dao)水里(li)(li)，成為(wei)糖水。有(you)些元素(su)也向(xiang)糖一樣(yang)，能溶(rong)(rong)到(dao)(dao)(dao)鐵里(li)(li)。這(zhe)些元素(su)的(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)一般和鐵原(yuan)子(zi)大小相(xiang)近，有(you)的(de)(de)(de)比(bi)鐵原(yuan)子(zi)還小，如鎳、錳、碳(tan)、氫、硼等。由(you)于溶(rong)(rong)入(ru)鐵中的(de)(de)(de)方(fang)式不(bu)同，有(you)的(de)(de)(de)在原(yuan)來(lai)晶體的(de)(de)(de)空隙中就(jiu)坐。這(zhe)叫(jiao)間隙固(gu)溶(rong)(rong)體；有(you)的(de)(de)(de)搶占了(le)鐵原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)座位，就(jiu)叫(jiao)置(zhi)換固(gu)溶(rong)(rong)體。這(zhe)兩種(zhong)方(fang)式，由(you)于改變了(le)晶格的(de)(de)(de)形狀，從而(er)也改變了(le)鋼的(de)(de)(de)性質。

 有些(xie)(xie)元素(su)能與鐵(tie)原子或碳原子作用，生(sheng)產(chan)新(xin)的(de)化合(he)物。這(zhe)些(xie)(xie)化合(he)物的(de)性質和(he)數量的(de)多(duo)少，對鋼(gang)的(de)性質會產(chan)生(sheng)重(zhong)要的(de)影響，如碳原子和(he)鐵(tie)生(sheng)產(chan)碳化鐵(tie)，就(jiu)改變了鋼(gang)的(de)性質。類似(si)碳的(de)元素(su)有很多(duo)，如錳(meng)、鈦、鉻、釩(fan)等，這(zhe)些(xie)(xie)元素(su)單獨或同(tong)時(shi)加入(ru)，就(jiu)形成許多(duo)不同(tong)的(de)鋼(gang)種。

 第三種方式(shi)：有些元素(su)在鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)即能(neng)(neng)和鐵(tie)(tie)形(xing)成化合物，又有一部分原(yuan)子能(neng)(neng)溶(rong)于(yu)鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)，形(xing)成固溶(rong)體(ti)(ti)。這一方式(shi)因兩(liang)種情況(kuang)混合存在，所以叫(jiao)機械(xie)混合物，如碳(tan)(tan)原(yuan)子即能(neng)(neng)和鐵(tie)(tie)形(xing)成碳(tan)(tan)化鐵(tie)(tie)，有能(neng)(neng)以石(shi)墨狀(zhuang)態溶(rong)于(yu)鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)。機械(xie)混合物由于(yu)保(bao)持了自己的(de)晶(jing)體(ti)(ti)特性，所以它在鐵(tie)(tie)基體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)數量多(duo)少、晶(jing)體(ti)(ti)大小、形(xing)狀(zhuang)特點、分布狀(zhuang)況(kuang)等，都會對鋼的(de)性質產生(sheng)不同的(de)影響(xiang)。

 鋼鐵的(de)品種(zhong)繁(fan)多，這不僅是由于能(neng)夠摻到鋼中的(de)元(yuan)素(su)很多，而且又因(yin)各種(zhong)元(yuan)素(su)有(you)著不同的(de)作用。隨著生產日(ri)益增長的(de)需要，新(xin)的(de)鋼種(zhong)也是層(ceng)出不窮的(de)。