物質(zhi)是由原(yuan)子(zi)組(zu)成的，鋼鐵也是這樣。在常溫下(xia)，純(chun)鐵是由鐵原(yuan)子(zi)構成一個(ge)(ge)小的立(li)(li)方體(ti)，在立(li)(li)方體(ti)的每個(ge)(ge)角有一個(ge)(ge)原(yuan)子(zi)，在八個(ge)(ge)原(yuan)子(zi)中間有一個(ge)(ge)原(yuan)子(zi)居中。因為這個(ge)(ge)小立(li)(li)方體(ti)的中心(xin)有一個(ge)(ge)原(yuan)子(zi)，所以叫體(ti)心(xin)立(li)(li)方體(ti)。

 這種小(xiao)的晶(jing)體(ti)，好(hao)像方格(ge)(ge)，所以又叫晶(jing)格(ge)(ge)（或結晶(jing)格(ge)(ge)子）。由許(xu)多晶(jing)格(ge)(ge)整齊(qi)地(di)排列起來，組(zu)成(cheng)了鋼(gang)鐵(tie)(tie)。因(yin)為鋼(gang)的鐵(tie)(tie)原子排列整齊(qi)，好(hao)像層(ceng)層(ceng)壘(lei)起，所以在層(ceng)與(yu)層(ceng)之(zhi)間，容易產(chan)生(sheng)滑動，這就(jiu)是鋼(gang)有良好(hao)塑性(xing)的原因(yin)。生(sheng)鐵(tie)(tie)因(yin)含有大量碳化鐵(tie)(tie)，好(hao)像許(xu)多砂粒撒在晶(jing)體(ti)之(zhi)間，破壞了晶(jing)體(ti)的整齊(qi)排列，使(shi)晶(jing)體(ti)幾乎不能滑移(yi)，這是生(sheng)鐵(tie)(tie)塑性(xing)差的原因(yin)。

 隨著(zhu)溫度(du)(du)升高，鐵的(de)原子(zi)(zi)產生(sheng)振動，所(suo)以鋼鐵膨脹，溫度(du)(du)越高，震(zhen)動越大，膨脹也(ye)(ye)越多。震(zhen)動會使(shi)原子(zi)(zi)間距離增(zeng)大，吸引力減小，強度(du)(du)降低，所(suo)以在高溫時，鋼易變形，塑性也(ye)(ye)更好。

 問(wen)題并(bing)不是這樣(yang)簡單，鋼(gang)中除鐵以外(wai)，還有其他原子存(cun)在(zai)，這些(xie)原子對鋼(gang)的(de)影響，決定(ding)了(le)鋼(gang)的(de)不同性(xing)質，構(gou)成了(le)品種繁多的(de)鋼(gang)鐵大家庭。

 鋼以(yi)鐵原子為基礎構成晶格(ge)，如果鋼中還有(you)別(bie)的(de)原子，這(zhe)些原子在(zai)晶格(ge)中是(shi)怎樣就坐的(de)，這(zhe)是(shi)個很(hen)有(you)趣的(de)問題。它(ta)們就坐的(de)位置大概可以(yi)分為以(yi)下三種方式：

 我們把糖(tang)放到水(shui)(shui)里攪拌(ban)，糖(tang)就(jiu)溶入(ru)(ru)到水(shui)(shui)里，成為糖(tang)水(shui)(shui)。有(you)(you)些(xie)元素(su)也(ye)向糖(tang)一(yi)樣，能溶到鐵(tie)里。這(zhe)些(xie)元素(su)的(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)子一(yi)般和鐵(tie)原(yuan)(yuan)(yuan)子大小相近(jin)，有(you)(you)的(de)(de)(de)比鐵(tie)原(yuan)(yuan)(yuan)子還(huan)小，如(ru)鎳、錳、碳、氫(qing)、硼等。由于溶入(ru)(ru)鐵(tie)中(zhong)的(de)(de)(de)方式不(bu)同，有(you)(you)的(de)(de)(de)在原(yuan)(yuan)(yuan)來晶體(ti)(ti)的(de)(de)(de)空隙中(zhong)就(jiu)坐。這(zhe)叫間隙固(gu)(gu)溶體(ti)(ti)；有(you)(you)的(de)(de)(de)搶占了鐵(tie)原(yuan)(yuan)(yuan)子的(de)(de)(de)座位，就(jiu)叫置換固(gu)(gu)溶體(ti)(ti)。這(zhe)兩種方式，由于改(gai)變了晶格的(de)(de)(de)形狀，從而也(ye)改(gai)變了鋼的(de)(de)(de)性質。

 有些(xie)(xie)元素(su)能(neng)與鐵原(yuan)子或(huo)碳(tan)(tan)(tan)原(yuan)子作用，生產新的(de)(de)化(hua)合物。這(zhe)些(xie)(xie)化(hua)合物的(de)(de)性質和數量(liang)的(de)(de)多(duo)(duo)少(shao)，對(dui)鋼的(de)(de)性質會產生重要的(de)(de)影響，如碳(tan)(tan)(tan)原(yuan)子和鐵生產碳(tan)(tan)(tan)化(hua)鐵，就改變了鋼的(de)(de)性質。類似碳(tan)(tan)(tan)的(de)(de)元素(su)有很多(duo)(duo)，如錳、鈦、鉻、釩(fan)等，這(zhe)些(xie)(xie)元素(su)單獨或(huo)同時(shi)加入，就形成(cheng)許多(duo)(duo)不同的(de)(de)鋼種。

 第三種方(fang)式(shi)：有(you)些(xie)元素在(zai)鐵(tie)(tie)(tie)中(zhong)(zhong)即(ji)能(neng)(neng)和鐵(tie)(tie)(tie)形(xing)成化合(he)物，又(you)有(you)一部(bu)分(fen)原(yuan)子能(neng)(neng)溶(rong)于(yu)鐵(tie)(tie)(tie)中(zhong)(zhong)，形(xing)成固溶(rong)體(ti)。這一方(fang)式(shi)因兩種情(qing)況(kuang)混(hun)合(he)存在(zai)，所以叫機械混(hun)合(he)物，如碳原(yuan)子即(ji)能(neng)(neng)和鐵(tie)(tie)(tie)形(xing)成碳化鐵(tie)(tie)(tie)，有(you)能(neng)(neng)以石墨狀(zhuang)(zhuang)態溶(rong)于(yu)鐵(tie)(tie)(tie)中(zhong)(zhong)。機械混(hun)合(he)物由于(yu)保(bao)持(chi)了(le)自(zi)己的晶(jing)體(ti)特(te)性(xing)，所以它在(zai)鐵(tie)(tie)(tie)基體(ti)中(zhong)(zhong)的數量多少(shao)、晶(jing)體(ti)大小(xiao)、形(xing)狀(zhuang)(zhuang)特(te)點、分(fen)布狀(zhuang)(zhuang)況(kuang)等(deng)，都會對鋼的性(xing)質(zhi)產生不(bu)同的影響。

 鋼鐵的(de)(de)品種(zhong)繁(fan)多(duo)，這(zhe)不僅是由于(yu)能夠摻(chan)到鋼中的(de)(de)元素(su)很(hen)多(duo)，而(er)且又因各種(zhong)元素(su)有著(zhu)不同(tong)的(de)(de)作用。隨著(zhu)生(sheng)產(chan)日益增長的(de)(de)需(xu)要，新(xin)的(de)(de)鋼種(zhong)也是層(ceng)出不窮的(de)(de)。