物質(zhi)是由原(yuan)子(zi)(zi)(zi)組成的，鋼鐵(tie)也是這(zhe)樣。在常溫下，純鐵(tie)是由鐵(tie)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)構成一個(ge)小的立(li)(li)方體，在立(li)(li)方體的每個(ge)角(jiao)有(you)一個(ge)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)，在八個(ge)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)中(zhong)間(jian)有(you)一個(ge)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)居中(zhong)。因為這(zhe)個(ge)小立(li)(li)方體的中(zhong)心(xin)有(you)一個(ge)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)，所以(yi)叫(jiao)體心(xin)立(li)(li)方體。

 這種(zhong)小的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)，好(hao)(hao)像方格，所(suo)以又(you)叫晶(jing)(jing)(jing)(jing)格（或(huo)結晶(jing)(jing)(jing)(jing)格子）。由(you)許(xu)多晶(jing)(jing)(jing)(jing)格整齊地排(pai)列(lie)起來，組(zu)成(cheng)了鋼(gang)鐵(tie)(tie)。因(yin)(yin)為鋼(gang)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)原(yuan)(yuan)(yuan)子排(pai)列(lie)整齊，好(hao)(hao)像層(ceng)層(ceng)壘起，所(suo)以在層(ceng)與(yu)層(ceng)之間，容易產生(sheng)滑(hua)動，這就是鋼(gang)有良好(hao)(hao)塑(su)性的(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)因(yin)(yin)。生(sheng)鐵(tie)(tie)因(yin)(yin)含有大量碳化(hua)鐵(tie)(tie)，好(hao)(hao)像許(xu)多砂粒(li)撒在晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)之間，破壞了晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)(de)整齊排(pai)列(lie)，使晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)幾(ji)乎不(bu)能滑(hua)移，這是生(sheng)鐵(tie)(tie)塑(su)性差(cha)的(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)因(yin)(yin)。

 隨(sui)著(zhu)溫度(du)升(sheng)高，鐵的原子產(chan)生(sheng)振動(dong)(dong)，所以(yi)(yi)鋼(gang)鐵膨脹(zhang)，溫度(du)越高，震動(dong)(dong)越大，膨脹(zhang)也越多。震動(dong)(dong)會(hui)使(shi)原子間距離(li)增大，吸引力減小，強(qiang)度(du)降低，所以(yi)(yi)在高溫時，鋼(gang)易變形，塑(su)性也更好。

 問(wen)題并不是這(zhe)樣簡單，鋼中(zhong)除鐵以(yi)外(wai)，還有其他原子存在，這(zhe)些原子對鋼的(de)影響，決定了鋼的(de)不同性(xing)質，構成了品種繁(fan)多的(de)鋼鐵大家(jia)庭(ting)。

 鋼以鐵(tie)原(yuan)子為基(ji)礎構成晶(jing)格，如(ru)果鋼中(zhong)還有(you)別的(de)原(yuan)子，這些原(yuan)子在晶(jing)格中(zhong)是(shi)怎(zen)樣就坐(zuo)的(de)，這是(shi)個很(hen)有(you)趣的(de)問(wen)題。它們就坐(zuo)的(de)位置大概可(ke)以分為以下三種(zhong)方式：

 我們(men)把(ba)糖(tang)放到(dao)水(shui)里攪拌，糖(tang)就(jiu)溶(rong)入(ru)到(dao)水(shui)里，成(cheng)為糖(tang)水(shui)。有(you)些(xie)元(yuan)素也(ye)向糖(tang)一樣，能溶(rong)到(dao)鐵(tie)里。這些(xie)元(yuan)素的原(yuan)子一般和鐵(tie)原(yuan)子大小相近，有(you)的比鐵(tie)原(yuan)子還小，如鎳、錳、碳、氫、硼(peng)等。由于(yu)溶(rong)入(ru)鐵(tie)中的方式(shi)不同，有(you)的在原(yuan)來(lai)晶(jing)體(ti)的空(kong)隙中就(jiu)坐。這叫(jiao)間隙固溶(rong)體(ti)；有(you)的搶占了鐵(tie)原(yuan)子的座位，就(jiu)叫(jiao)置(zhi)換固溶(rong)體(ti)。這兩種方式(shi)，由于(yu)改變(bian)了晶(jing)格的形狀，從而也(ye)改變(bian)了鋼的性質(zhi)。

 有(you)些(xie)元素能與鐵原子(zi)(zi)或碳原子(zi)(zi)作用，生(sheng)產(chan)新的(de)化(hua)合物(wu)。這些(xie)化(hua)合物(wu)的(de)性質和數量的(de)多(duo)少，對鋼(gang)的(de)性質會(hui)產(chan)生(sheng)重要(yao)的(de)影響(xiang)，如碳原子(zi)(zi)和鐵生(sheng)產(chan)碳化(hua)鐵，就改變了鋼(gang)的(de)性質。類(lei)似碳的(de)元素有(you)很多(duo)，如錳、鈦(tai)、鉻、釩(fan)等，這些(xie)元素單獨(du)或同時加入，就形成許多(duo)不同的(de)鋼(gang)種。

 第(di)三(san)種方式：有些元素在(zai)鐵(tie)(tie)中即(ji)能(neng)(neng)和鐵(tie)(tie)形(xing)(xing)成(cheng)化合(he)物，又有一(yi)部分(fen)(fen)原(yuan)子(zi)能(neng)(neng)溶于(yu)鐵(tie)(tie)中，形(xing)(xing)成(cheng)固(gu)溶體(ti)(ti)。這一(yi)方式因(yin)兩種情(qing)況混(hun)合(he)存在(zai)，所以(yi)叫(jiao)機(ji)械混(hun)合(he)物，如碳原(yuan)子(zi)即(ji)能(neng)(neng)和鐵(tie)(tie)形(xing)(xing)成(cheng)碳化鐵(tie)(tie)，有能(neng)(neng)以(yi)石墨狀態溶于(yu)鐵(tie)(tie)中。機(ji)械混(hun)合(he)物由于(yu)保持(chi)了自己的(de)晶體(ti)(ti)特性(xing)，所以(yi)它在(zai)鐵(tie)(tie)基體(ti)(ti)中的(de)數量多少、晶體(ti)(ti)大小、形(xing)(xing)狀特點、分(fen)(fen)布(bu)狀況等，都會(hui)對鋼的(de)性(xing)質產生不同(tong)的(de)影響。

 鋼(gang)鐵(tie)的(de)(de)品(pin)種(zhong)繁多(duo)，這(zhe)不僅是由于能夠摻到鋼(gang)中的(de)(de)元素(su)(su)很多(duo)，而且又因各(ge)種(zhong)元素(su)(su)有著不同的(de)(de)作用。隨著生產(chan)日益增長的(de)(de)需要(yao)，新的(de)(de)鋼(gang)種(zhong)也是層(ceng)出不窮的(de)(de)。