物質是由原(yuan)(yuan)(yuan)子組(zu)成的，鋼鐵也是這(zhe)樣(yang)。在(zai)常溫下，純鐵是由鐵原(yuan)(yuan)(yuan)子構成一個小(xiao)的立方(fang)(fang)體(ti)(ti)，在(zai)立方(fang)(fang)體(ti)(ti)的每個角有一個原(yuan)(yuan)(yuan)子，在(zai)八個原(yuan)(yuan)(yuan)子中(zhong)間有一個原(yuan)(yuan)(yuan)子居中(zhong)。因為(wei)這(zhe)個小(xiao)立方(fang)(fang)體(ti)(ti)的中(zhong)心(xin)有一個原(yuan)(yuan)(yuan)子，所以叫體(ti)(ti)心(xin)立方(fang)(fang)體(ti)(ti)。

 這(zhe)種小的(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體，好(hao)(hao)像方格，所(suo)(suo)以(yi)又叫晶(jing)(jing)(jing)(jing)格（或結晶(jing)(jing)(jing)(jing)格子(zi)）。由許(xu)多(duo)晶(jing)(jing)(jing)(jing)格整齊地排(pai)列起(qi)來，組成了鋼鐵(tie)。因為鋼的(de)鐵(tie)原(yuan)子(zi)排(pai)列整齊，好(hao)(hao)像層(ceng)(ceng)(ceng)層(ceng)(ceng)(ceng)壘起(qi)，所(suo)(suo)以(yi)在層(ceng)(ceng)(ceng)與層(ceng)(ceng)(ceng)之間(jian)，容易產生(sheng)滑動(dong)，這(zhe)就是鋼有(you)良好(hao)(hao)塑(su)性的(de)原(yuan)因。生(sheng)鐵(tie)因含有(you)大量碳化鐵(tie)，好(hao)(hao)像許(xu)多(duo)砂(sha)粒(li)撒在晶(jing)(jing)(jing)(jing)體之間(jian)，破壞了晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)整齊排(pai)列，使(shi)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體幾乎不(bu)能滑移，這(zhe)是生(sheng)鐵(tie)塑(su)性差的(de)原(yuan)因。

 隨(sui)著(zhu)溫(wen)(wen)度(du)升高，鐵的原(yuan)子(zi)產生振動(dong)，所以(yi)鋼鐵膨(peng)脹，溫(wen)(wen)度(du)越(yue)高，震動(dong)越(yue)大，膨(peng)脹也(ye)越(yue)多。震動(dong)會使(shi)原(yuan)子(zi)間(jian)距(ju)離增大，吸引(yin)力(li)減(jian)小，強度(du)降低，所以(yi)在高溫(wen)(wen)時，鋼易變形，塑性(xing)也(ye)更(geng)好。

 問題(ti)并不是這樣簡單，鋼(gang)中除鐵以外，還有(you)其他原子(zi)存在(zai)，這些原子(zi)對鋼(gang)的(de)影響，決定了鋼(gang)的(de)不同性質，構成了品種繁多的(de)鋼(gang)鐵大家庭。

 鋼以(yi)鐵(tie)原子為(wei)基(ji)礎構成晶(jing)格，如果鋼中還有別的原子，這些原子在(zai)晶(jing)格中是怎樣就坐的，這是個(ge)很有趣的問題(ti)。它們就坐的位置(zhi)大概可以(yi)分(fen)為(wei)以(yi)下三種方式：

 我(wo)們把糖放(fang)到水(shui)里攪拌，糖就(jiu)(jiu)溶入到水(shui)里，成(cheng)為糖水(shui)。有些元素(su)也向糖一樣，能溶到鐵(tie)里。這(zhe)些元素(su)的(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)一般和(he)鐵(tie)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)大小相近，有的(de)(de)比鐵(tie)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)還小，如鎳、錳、碳(tan)、氫(qing)、硼等。由于(yu)溶入鐵(tie)中的(de)(de)方式不同(tong)，有的(de)(de)在原(yuan)(yuan)(yuan)來晶體(ti)的(de)(de)空隙中就(jiu)(jiu)坐。這(zhe)叫間隙固(gu)溶體(ti)；有的(de)(de)搶占了(le)(le)鐵(tie)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)的(de)(de)座位(wei)，就(jiu)(jiu)叫置(zhi)換固(gu)溶體(ti)。這(zhe)兩種方式，由于(yu)改(gai)變(bian)了(le)(le)晶格的(de)(de)形狀，從而也改(gai)變(bian)了(le)(le)鋼的(de)(de)性質。

 有些元素能與(yu)鐵原子或(huo)碳(tan)原子作用，生產新的(de)(de)化(hua)合物。這(zhe)些化(hua)合物的(de)(de)性質和(he)數量的(de)(de)多少，對鋼的(de)(de)性質會產生重要的(de)(de)影(ying)響，如碳(tan)原子和(he)鐵生產碳(tan)化(hua)鐵，就改變了鋼的(de)(de)性質。類似碳(tan)的(de)(de)元素有很(hen)多，如錳、鈦、鉻、釩等，這(zhe)些元素單獨(du)或(huo)同時(shi)加入，就形成許多不同的(de)(de)鋼種。

 第(di)三種方式：有(you)(you)些元(yuan)素在鐵(tie)中(zhong)(zhong)即能(neng)和鐵(tie)形成(cheng)(cheng)化合(he)物，又有(you)(you)一部分原(yuan)子能(neng)溶(rong)于鐵(tie)中(zhong)(zhong)，形成(cheng)(cheng)固溶(rong)體(ti)。這一方式因兩種情(qing)況(kuang)混合(he)存在，所以(yi)(yi)叫(jiao)機械混合(he)物，如碳(tan)(tan)原(yuan)子即能(neng)和鐵(tie)形成(cheng)(cheng)碳(tan)(tan)化鐵(tie)，有(you)(you)能(neng)以(yi)(yi)石墨狀(zhuang)(zhuang)態(tai)溶(rong)于鐵(tie)中(zhong)(zhong)。機械混合(he)物由于保持了自己的晶(jing)體(ti)特(te)性，所以(yi)(yi)它在鐵(tie)基體(ti)中(zhong)(zhong)的數量多少(shao)、晶(jing)體(ti)大小、形狀(zhuang)(zhuang)特(te)點、分布(bu)狀(zhuang)(zhuang)況(kuang)等，都會對鋼(gang)的性質產生不同的影響。

 鋼鐵的(de)(de)品種(zhong)(zhong)繁(fan)多，這不(bu)僅是由于能(neng)夠摻到鋼中的(de)(de)元(yuan)素很多，而且又因各種(zhong)(zhong)元(yuan)素有著不(bu)同的(de)(de)作用(yong)。隨著生產日益增長的(de)(de)需要(yao)，新的(de)(de)鋼種(zhong)(zhong)也是層出不(bu)窮的(de)(de)。