物質是由原(yuan)(yuan)(yuan)子組成(cheng)的，鋼鐵(tie)也是這樣(yang)。在(zai)常(chang)溫下，純鐵(tie)是由鐵(tie)原(yuan)(yuan)(yuan)子構成(cheng)一(yi)個(ge)(ge)小(xiao)的立方體(ti)(ti)，在(zai)立方體(ti)(ti)的每個(ge)(ge)角有一(yi)個(ge)(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)子，在(zai)八個(ge)(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)子中間(jian)有一(yi)個(ge)(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)子居中。因為(wei)這個(ge)(ge)小(xiao)立方體(ti)(ti)的中心有一(yi)個(ge)(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)子，所以叫體(ti)(ti)心立方體(ti)(ti)。

 這(zhe)種(zhong)小的(de)晶(jing)體(ti)，好像方格(ge)(ge)，所以又叫晶(jing)格(ge)(ge)（或結晶(jing)格(ge)(ge)子(zi)）。由許(xu)多晶(jing)格(ge)(ge)整齊(qi)地排(pai)列(lie)起來，組成了(le)鋼(gang)鐵(tie)。因(yin)(yin)為鋼(gang)的(de)鐵(tie)原(yuan)子(zi)排(pai)列(lie)整齊(qi)，好像層層壘(lei)起，所以在層與層之間(jian)，容易產(chan)生滑動(dong)，這(zhe)就是(shi)鋼(gang)有良好塑性的(de)原(yuan)因(yin)(yin)。生鐵(tie)因(yin)(yin)含(han)有大量碳化鐵(tie)，好像許(xu)多砂粒撒在晶(jing)體(ti)之間(jian)，破壞了(le)晶(jing)體(ti)的(de)整齊(qi)排(pai)列(lie)，使晶(jing)體(ti)幾乎不能(neng)滑移，這(zhe)是(shi)生鐵(tie)塑性差(cha)的(de)原(yuan)因(yin)(yin)。

 隨著(zhu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)升高(gao)(gao)，鐵的(de)原(yuan)子(zi)產生振動，所(suo)以(yi)鋼(gang)鐵膨(peng)脹，溫(wen)(wen)(wen)度(du)越(yue)高(gao)(gao)，震動越(yue)大(da)(da)，膨(peng)脹也越(yue)多(duo)。震動會使原(yuan)子(zi)間距離增(zeng)大(da)(da)，吸引力減小(xiao)，強度(du)降低(di)，所(suo)以(yi)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)時，鋼(gang)易變形，塑(su)性也更好(hao)。

 問題并(bing)不(bu)是這樣簡單(dan)，鋼(gang)中除鐵以外，還有其他原子存在(zai)，這些原子對鋼(gang)的影響，決定了鋼(gang)的不(bu)同性質，構成了品種(zhong)繁多的鋼(gang)鐵大家庭。

 鋼以鐵原子(zi)為基礎構成(cheng)晶格(ge)，如果(guo)鋼中還有別的(de)原子(zi)，這些原子(zi)在晶格(ge)中是(shi)怎樣(yang)就坐的(de)，這是(shi)個很(hen)有趣的(de)問題。它們就坐的(de)位(wei)置(zhi)大(da)概可(ke)以分為以下三種(zhong)方式(shi)：

 我們把糖放到水(shui)里(li)攪拌，糖就溶(rong)入到水(shui)里(li)，成(cheng)為(wei)糖水(shui)。有些元素也向糖一樣(yang)，能溶(rong)到鐵(tie)里(li)。這些元素的(de)原(yuan)(yuan)子一般和鐵(tie)原(yuan)(yuan)子大小(xiao)相近(jin)，有的(de)比鐵(tie)原(yuan)(yuan)子還小(xiao)，如鎳、錳、碳、氫、硼等。由于溶(rong)入鐵(tie)中(zhong)的(de)方式不同，有的(de)在原(yuan)(yuan)來(lai)晶(jing)體(ti)的(de)空隙(xi)中(zhong)就坐(zuo)。這叫間隙(xi)固溶(rong)體(ti)；有的(de)搶占了鐵(tie)原(yuan)(yuan)子的(de)座位，就叫置換固溶(rong)體(ti)。這兩種方式，由于改(gai)變(bian)了晶(jing)格的(de)形狀，從而(er)也改(gai)變(bian)了鋼(gang)的(de)性質。

 有些元(yuan)素能與鐵(tie)原(yuan)子(zi)(zi)或(huo)碳原(yuan)子(zi)(zi)作用，生產新的(de)(de)化合(he)物。這些化合(he)物的(de)(de)性(xing)質和數(shu)量的(de)(de)多少，對(dui)鋼(gang)的(de)(de)性(xing)質會(hui)產生重要的(de)(de)影(ying)響(xiang)，如(ru)碳原(yuan)子(zi)(zi)和鐵(tie)生產碳化鐵(tie)，就改變了鋼(gang)的(de)(de)性(xing)質。類似碳的(de)(de)元(yuan)素有很多，如(ru)錳、鈦、鉻(ge)、釩等，這些元(yuan)素單獨或(huo)同時加入，就形成許多不(bu)同的(de)(de)鋼(gang)種。

 第三種(zhong)方式(shi)：有(you)些(xie)元素在(zai)鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)即能(neng)和(he)鐵(tie)(tie)形成(cheng)化(hua)合物(wu)，又(you)有(you)一部分(fen)原(yuan)子(zi)能(neng)溶(rong)于(yu)鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)，形成(cheng)固溶(rong)體(ti)。這(zhe)一方式(shi)因兩種(zhong)情況混合存在(zai)，所以叫(jiao)機械混合物(wu)，如碳原(yuan)子(zi)即能(neng)和(he)鐵(tie)(tie)形成(cheng)碳化(hua)鐵(tie)(tie)，有(you)能(neng)以石(shi)墨狀態溶(rong)于(yu)鐵(tie)(tie)中(zhong)(zhong)。機械混合物(wu)由于(yu)保(bao)持了自己(ji)的晶體(ti)特性(xing)，所以它在(zai)鐵(tie)(tie)基體(ti)中(zhong)(zhong)的數量多少、晶體(ti)大小、形狀特點、分(fen)布狀況等(deng)，都會對(dui)鋼的性(xing)質產生不同的影響(xiang)。

 鋼(gang)鐵的品種(zhong)繁多，這(zhe)不僅是由于能夠摻(chan)到鋼(gang)中的元(yuan)素很多，而且又因各(ge)種(zhong)元(yuan)素有著不同的作用。隨(sui)著生產(chan)日益增長的需要，新(xin)的鋼(gang)種(zhong)也是層出不窮(qiong)的。