物質是由原子(zi)組成的(de)，鋼(gang)鐵(tie)也是這樣(yang)。在常溫下，純鐵(tie)是由鐵(tie)原子(zi)構成一(yi)個(ge)(ge)小(xiao)的(de)立方(fang)體(ti)，在立方(fang)體(ti)的(de)每個(ge)(ge)角有一(yi)個(ge)(ge)原子(zi)，在八個(ge)(ge)原子(zi)中間有一(yi)個(ge)(ge)原子(zi)居(ju)中。因為這個(ge)(ge)小(xiao)立方(fang)體(ti)的(de)中心(xin)有一(yi)個(ge)(ge)原子(zi)，所以(yi)叫體(ti)心(xin)立方(fang)體(ti)。

 這種小的(de)晶(jing)體(ti)(ti)，好像方格(ge)，所以又叫晶(jing)格(ge)（或結晶(jing)格(ge)子）。由許多晶(jing)格(ge)整(zheng)齊(qi)地(di)排列(lie)起來，組(zu)成了鋼鐵(tie)(tie)。因為鋼的(de)鐵(tie)(tie)原(yuan)子排列(lie)整(zheng)齊(qi)，好像層(ceng)層(ceng)壘(lei)起，所以在層(ceng)與(yu)層(ceng)之間，容易產(chan)生滑動，這就是鋼有良(liang)好塑性的(de)原(yuan)因。生鐵(tie)(tie)因含有大(da)量碳化鐵(tie)(tie)，好像許多砂粒撒(sa)在晶(jing)體(ti)(ti)之間，破壞了晶(jing)體(ti)(ti)的(de)整(zheng)齊(qi)排列(lie)，使晶(jing)體(ti)(ti)幾(ji)乎不能滑移，這是生鐵(tie)(tie)塑性差的(de)原(yuan)因。

 隨著溫度(du)升高，鐵的原子(zi)產生振動(dong)，所(suo)以鋼鐵膨脹，溫度(du)越高，震動(dong)越大，膨脹也(ye)越多。震動(dong)會使原子(zi)間距(ju)離增大，吸(xi)引力(li)減(jian)小，強度(du)降低，所(suo)以在高溫時(shi)，鋼易變形，塑(su)性也(ye)更好。

 問題并不(bu)(bu)是這樣簡(jian)單，鋼中除鐵(tie)以外，還有(you)其(qi)他原子存在，這些原子對鋼的影(ying)響，決定了鋼的不(bu)(bu)同性質，構成了品(pin)種繁多(duo)的鋼鐵(tie)大家庭。

 鋼(gang)以(yi)鐵原(yuan)子為基礎(chu)構成晶格，如果(guo)鋼(gang)中(zhong)還有(you)別的(de)(de)原(yuan)子，這些原(yuan)子在晶格中(zhong)是怎樣就(jiu)(jiu)坐(zuo)的(de)(de)，這是個很有(you)趣的(de)(de)問題。它們就(jiu)(jiu)坐(zuo)的(de)(de)位(wei)置大(da)概可以(yi)分為以(yi)下三(san)種(zhong)方式：

 我(wo)們把糖(tang)(tang)放到(dao)水里(li)(li)攪拌，糖(tang)(tang)就(jiu)溶入到(dao)水里(li)(li)，成為糖(tang)(tang)水。有些(xie)元(yuan)素也向糖(tang)(tang)一樣，能溶到(dao)鐵(tie)(tie)里(li)(li)。這些(xie)元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)一般和鐵(tie)(tie)原(yuan)(yuan)子(zi)大(da)小相近，有的(de)(de)(de)(de)比鐵(tie)(tie)原(yuan)(yuan)子(zi)還(huan)小，如鎳(nie)、錳、碳、氫(qing)、硼(peng)等(deng)。由于溶入鐵(tie)(tie)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)方(fang)式(shi)(shi)不同，有的(de)(de)(de)(de)在(zai)原(yuan)(yuan)來晶體(ti)的(de)(de)(de)(de)空(kong)隙(xi)中(zhong)就(jiu)坐(zuo)。這叫間隙(xi)固(gu)溶體(ti)；有的(de)(de)(de)(de)搶占了鐵(tie)(tie)原(yuan)(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)(de)座位，就(jiu)叫置換固(gu)溶體(ti)。這兩種方(fang)式(shi)(shi)，由于改變(bian)了晶格的(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)，從而也改變(bian)了鋼的(de)(de)(de)(de)性質。

 有些元素能與鐵原子(zi)或(huo)碳原子(zi)作用(yong)，生產(chan)新(xin)的(de)(de)化(hua)合物(wu)。這些化(hua)合物(wu)的(de)(de)性(xing)(xing)質(zhi)和數量的(de)(de)多(duo)少(shao)，對鋼的(de)(de)性(xing)(xing)質(zhi)會產(chan)生重要的(de)(de)影響，如碳原子(zi)和鐵生產(chan)碳化(hua)鐵，就改變(bian)了鋼的(de)(de)性(xing)(xing)質(zhi)。類似(si)碳的(de)(de)元素有很(hen)多(duo)，如錳、鈦、鉻、釩等，這些元素單獨或(huo)同時加入，就形成許多(duo)不同的(de)(de)鋼種。

 第三種(zhong)(zhong)方式：有些(xie)元素(su)在鐵(tie)中即(ji)能和鐵(tie)形(xing)成(cheng)(cheng)化(hua)合物，又有一(yi)部分(fen)原(yuan)子能溶(rong)于(yu)鐵(tie)中，形(xing)成(cheng)(cheng)固溶(rong)體(ti)。這(zhe)一(yi)方式因兩種(zhong)(zhong)情況(kuang)混(hun)合存(cun)在，所以叫(jiao)機械混(hun)合物，如(ru)碳原(yuan)子即(ji)能和鐵(tie)形(xing)成(cheng)(cheng)碳化(hua)鐵(tie)，有能以石墨狀(zhuang)(zhuang)態溶(rong)于(yu)鐵(tie)中。機械混(hun)合物由于(yu)保持了自己(ji)的晶(jing)體(ti)特性，所以它(ta)在鐵(tie)基體(ti)中的數(shu)量多少、晶(jing)體(ti)大小、形(xing)狀(zhuang)(zhuang)特點、分(fen)布狀(zhuang)(zhuang)況(kuang)等，都會對鋼的性質產生不同的影響。

 鋼(gang)鐵的品(pin)種繁多(duo)，這不僅是由于能夠摻到鋼(gang)中的元素很多(duo)，而且又因(yin)各種元素有著不同的作用。隨著生產日益增長的需要(yao)，新的鋼(gang)種也是層出不窮的。