物(wu)質(zhi)是(shi)由原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)組成的，鋼鐵(tie)也是(shi)這(zhe)樣。在常(chang)溫下(xia)，純鐵(tie)是(shi)由鐵(tie)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)構成一(yi)個(ge)小的立(li)方體(ti)，在立(li)方體(ti)的每(mei)個(ge)角有一(yi)個(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)，在八個(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)中間有一(yi)個(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)居(ju)中。因(yin)為(wei)這(zhe)個(ge)小立(li)方體(ti)的中心有一(yi)個(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)，所(suo)以(yi)叫體(ti)心立(li)方體(ti)。

 這(zhe)種(zhong)小的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)，好(hao)像方格(ge)，所以又叫晶(jing)格(ge)（或結晶(jing)格(ge)子(zi)）。由許(xu)多(duo)晶(jing)格(ge)整齊地排列(lie)起(qi)來，組成了鋼鐵。因(yin)為鋼的(de)(de)(de)鐵原(yuan)(yuan)子(zi)排列(lie)整齊，好(hao)像層(ceng)層(ceng)壘起(qi)，所以在層(ceng)與層(ceng)之間，容易產生(sheng)(sheng)(sheng)滑(hua)(hua)動，這(zhe)就(jiu)是鋼有(you)良好(hao)塑性(xing)的(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)因(yin)。生(sheng)(sheng)(sheng)鐵因(yin)含有(you)大量碳化鐵，好(hao)像許(xu)多(duo)砂粒撒(sa)在晶(jing)體(ti)之間，破壞了晶(jing)體(ti)的(de)(de)(de)整齊排列(lie)，使(shi)晶(jing)體(ti)幾乎不能滑(hua)(hua)移，這(zhe)是生(sheng)(sheng)(sheng)鐵塑性(xing)差的(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)因(yin)。

 隨著溫度升高(gao)，鐵(tie)的原(yuan)子(zi)產(chan)生(sheng)振(zhen)動(dong)，所以(yi)(yi)鋼鐵(tie)膨(peng)脹(zhang)，溫度越(yue)高(gao)，震動(dong)越(yue)大，膨(peng)脹(zhang)也(ye)越(yue)多(duo)。震動(dong)會使原(yuan)子(zi)間距離(li)增(zeng)大，吸引力減(jian)小，強度降低，所以(yi)(yi)在(zai)高(gao)溫時，鋼易(yi)變形，塑(su)性(xing)也(ye)更好。

 問題并不是這樣簡單，鋼中除鐵以外，還有其他原子(zi)存在，這些原子(zi)對鋼的(de)(de)影響(xiang)，決定了鋼的(de)(de)不同性質(zhi)，構成了品種繁多的(de)(de)鋼鐵大(da)家(jia)庭(ting)。

 鋼以(yi)鐵原子為(wei)基礎構成晶(jing)格，如果(guo)鋼中還(huan)有別(bie)的(de)原子，這些(xie)原子在晶(jing)格中是怎樣(yang)就坐(zuo)的(de)，這是個很有趣的(de)問題。它們就坐(zuo)的(de)位置大(da)概可以(yi)分為(wei)以(yi)下三種方式：

 我們把糖(tang)放(fang)到水(shui)里(li)攪拌，糖(tang)就(jiu)溶(rong)(rong)(rong)入(ru)到水(shui)里(li)，成為糖(tang)水(shui)。有(you)些元(yuan)素(su)也向糖(tang)一(yi)樣，能溶(rong)(rong)(rong)到鐵里(li)。這(zhe)些元(yuan)素(su)的(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)一(yi)般和鐵原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)大小相近，有(you)的(de)(de)比鐵原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)還小，如(ru)鎳、錳、碳、氫、硼(peng)等。由于(yu)溶(rong)(rong)(rong)入(ru)鐵中(zhong)的(de)(de)方式不同，有(you)的(de)(de)在原(yuan)(yuan)來(lai)晶體的(de)(de)空(kong)隙中(zhong)就(jiu)坐(zuo)。這(zhe)叫間隙固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)體；有(you)的(de)(de)搶(qiang)占了鐵原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的(de)(de)座位，就(jiu)叫置換固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)體。這(zhe)兩種(zhong)方式，由于(yu)改變了晶格的(de)(de)形狀，從而也改變了鋼的(de)(de)性質。

 有些元素能與鐵原(yuan)子(zi)或碳原(yuan)子(zi)作用，生產新的(de)(de)化合物。這些化合物的(de)(de)性質和數(shu)量的(de)(de)多少，對鋼(gang)的(de)(de)性質會產生重要(yao)的(de)(de)影響(xiang)，如(ru)碳原(yuan)子(zi)和鐵生產碳化鐵，就(jiu)改(gai)變了鋼(gang)的(de)(de)性質。類(lei)似碳的(de)(de)元素有很多，如(ru)錳、鈦、鉻、釩等，這些元素單(dan)獨或同(tong)時加入(ru)，就(jiu)形成許多不同(tong)的(de)(de)鋼(gang)種。

 第三種方式：有(you)些(xie)元(yuan)素在鐵(tie)(tie)(tie)中即能(neng)(neng)和鐵(tie)(tie)(tie)形(xing)成(cheng)化(hua)合物(wu)，又有(you)一(yi)部分原(yuan)(yuan)子能(neng)(neng)溶(rong)于(yu)(yu)鐵(tie)(tie)(tie)中，形(xing)成(cheng)固溶(rong)體(ti)。這一(yi)方式因兩種情(qing)況(kuang)混合存在，所(suo)以叫機械混合物(wu)，如碳(tan)原(yuan)(yuan)子即能(neng)(neng)和鐵(tie)(tie)(tie)形(xing)成(cheng)碳(tan)化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)，有(you)能(neng)(neng)以石(shi)墨狀態溶(rong)于(yu)(yu)鐵(tie)(tie)(tie)中。機械混合物(wu)由于(yu)(yu)保持(chi)了自己(ji)的(de)(de)晶體(ti)特(te)性(xing)(xing)，所(suo)以它在鐵(tie)(tie)(tie)基體(ti)中的(de)(de)數量(liang)多少、晶體(ti)大小、形(xing)狀特(te)點(dian)、分布狀況(kuang)等，都會對鋼的(de)(de)性(xing)(xing)質(zhi)產生(sheng)不(bu)同的(de)(de)影響。

 鋼(gang)鐵的品(pin)種(zhong)繁多，這不(bu)僅是由于能夠(gou)摻到鋼(gang)中(zhong)的元素(su)(su)很多，而且又因各種(zhong)元素(su)(su)有著不(bu)同的作用。隨著生產(chan)日益增長的需要，新的鋼(gang)種(zhong)也是層(ceng)出不(bu)窮(qiong)的。