物質是(shi)(shi)由原子組成的(de)(de)，鋼鐵也是(shi)(shi)這樣(yang)。在常(chang)溫下(xia)，純鐵是(shi)(shi)由鐵原子構(gou)成一(yi)(yi)個(ge)小(xiao)的(de)(de)立(li)(li)(li)方體(ti)，在立(li)(li)(li)方體(ti)的(de)(de)每個(ge)角有一(yi)(yi)個(ge)原子，在八(ba)個(ge)原子中(zhong)間有一(yi)(yi)個(ge)原子居中(zhong)。因(yin)為這個(ge)小(xiao)立(li)(li)(li)方體(ti)的(de)(de)中(zhong)心(xin)有一(yi)(yi)個(ge)原子，所以叫體(ti)心(xin)立(li)(li)(li)方體(ti)。

 這種小的(de)晶(jing)(jing)體(ti)，好(hao)(hao)像方格(ge)，所(suo)以又(you)叫晶(jing)(jing)格(ge)（或結(jie)晶(jing)(jing)格(ge)子）。由許(xu)多(duo)晶(jing)(jing)格(ge)整(zheng)齊地排(pai)列起來，組成了鋼鐵。因(yin)(yin)為鋼的(de)鐵原子排(pai)列整(zheng)齊，好(hao)(hao)像層層壘起，所(suo)以在(zai)層與層之間，容易(yi)產生滑(hua)動，這就是鋼有(you)良好(hao)(hao)塑性的(de)原因(yin)(yin)。生鐵因(yin)(yin)含有(you)大量碳化鐵，好(hao)(hao)像許(xu)多(duo)砂(sha)粒撒在(zai)晶(jing)(jing)體(ti)之間，破壞了晶(jing)(jing)體(ti)的(de)整(zheng)齊排(pai)列，使晶(jing)(jing)體(ti)幾(ji)乎不能滑(hua)移，這是生鐵塑性差的(de)原因(yin)(yin)。

 隨著溫度升高，鐵的原(yuan)子產生振動(dong)(dong)(dong)，所以(yi)鋼鐵膨(peng)脹(zhang)，溫度越(yue)高，震(zhen)動(dong)(dong)(dong)越(yue)大(da)(da)，膨(peng)脹(zhang)也(ye)越(yue)多。震(zhen)動(dong)(dong)(dong)會使原(yuan)子間距離(li)增大(da)(da)，吸(xi)引力減(jian)小，強度降低，所以(yi)在高溫時，鋼易變形(xing)，塑性也(ye)更(geng)好。

 問(wen)題(ti)并不是這樣簡(jian)單，鋼(gang)中(zhong)除鐵以外，還有(you)其他(ta)原子(zi)存在，這些原子(zi)對鋼(gang)的影響(xiang)，決定了(le)(le)鋼(gang)的不同性(xing)質，構(gou)成了(le)(le)品(pin)種(zhong)繁多的鋼(gang)鐵大家庭。

 鋼(gang)以鐵原子(zi)為基礎構(gou)成(cheng)晶(jing)(jing)格(ge)(ge)，如果(guo)鋼(gang)中還有別(bie)的原子(zi)，這(zhe)些原子(zi)在晶(jing)(jing)格(ge)(ge)中是怎(zen)樣(yang)就坐的，這(zhe)是個很有趣的問題。它(ta)們就坐的位置大概(gai)可以分為以下三(san)種方式：

 我們(men)把糖放(fang)到水里(li)(li)攪(jiao)拌，糖就溶入到水里(li)(li)，成為糖水。有(you)些元(yuan)素也向糖一(yi)樣，能溶到鐵里(li)(li)。這些元(yuan)素的(de)原子(zi)一(yi)般和鐵原子(zi)大小(xiao)相近(jin)，有(you)的(de)比鐵原子(zi)還小(xiao)，如鎳、錳、碳、氫、硼等。由于溶入鐵中(zhong)的(de)方式不同，有(you)的(de)在原來晶(jing)體的(de)空(kong)隙中(zhong)就坐(zuo)。這叫間隙固溶體；有(you)的(de)搶占(zhan)了(le)鐵原子(zi)的(de)座位，就叫置換固溶體。這兩(liang)種方式，由于改變了(le)晶(jing)格的(de)形狀(zhuang)，從(cong)而也改變了(le)鋼的(de)性質。

 有(you)些元素能與鐵(tie)原(yuan)(yuan)子或(huo)碳(tan)原(yuan)(yuan)子作用，生產(chan)(chan)新的(de)(de)(de)(de)化(hua)合物(wu)。這些化(hua)合物(wu)的(de)(de)(de)(de)性質和數量的(de)(de)(de)(de)多少(shao)，對鋼的(de)(de)(de)(de)性質會產(chan)(chan)生重要的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，如碳(tan)原(yuan)(yuan)子和鐵(tie)生產(chan)(chan)碳(tan)化(hua)鐵(tie)，就(jiu)改變了鋼的(de)(de)(de)(de)性質。類似碳(tan)的(de)(de)(de)(de)元素有(you)很(hen)多，如錳、鈦、鉻、釩(fan)等，這些元素單獨或(huo)同時加入，就(jiu)形成許(xu)多不(bu)同的(de)(de)(de)(de)鋼種。

 第三種方式：有(you)些元素在鐵(tie)(tie)中(zhong)即能(neng)(neng)(neng)和鐵(tie)(tie)形成化合物(wu)(wu)，又(you)有(you)一(yi)部分原子能(neng)(neng)(neng)溶于(yu)鐵(tie)(tie)中(zhong)，形成固溶體。這一(yi)方式因兩種情況(kuang)混(hun)合存在，所(suo)(suo)以(yi)叫機械混(hun)合物(wu)(wu)，如(ru)碳(tan)原子即能(neng)(neng)(neng)和鐵(tie)(tie)形成碳(tan)化鐵(tie)(tie)，有(you)能(neng)(neng)(neng)以(yi)石墨狀(zhuang)態(tai)溶于(yu)鐵(tie)(tie)中(zhong)。機械混(hun)合物(wu)(wu)由于(yu)保持(chi)了自己(ji)的晶體特性(xing)，所(suo)(suo)以(yi)它在鐵(tie)(tie)基體中(zhong)的數量多(duo)少、晶體大小、形狀(zhuang)特點、分布狀(zhuang)況(kuang)等，都會對(dui)鋼的性(xing)質產(chan)生不(bu)同的影響。

 鋼鐵的品種(zhong)繁多，這不僅是由(you)于能(neng)夠摻到(dao)鋼中的元素(su)很多，而且又因各種(zhong)元素(su)有著(zhu)不同的作用。隨著(zhu)生產日益增長的需要，新的鋼種(zhong)也(ye)是層出不窮的。