物質是(shi)由原(yuan)子組成(cheng)的(de)，鋼鐵也(ye)是(shi)這樣(yang)。在(zai)常溫(wen)下，純(chun)鐵是(shi)由鐵原(yuan)子構(gou)成(cheng)一(yi)個小(xiao)的(de)立(li)方(fang)體(ti)，在(zai)立(li)方(fang)體(ti)的(de)每個角有一(yi)個原(yuan)子，在(zai)八個原(yuan)子中間有一(yi)個原(yuan)子居中。因為這個小(xiao)立(li)方(fang)體(ti)的(de)中心有一(yi)個原(yuan)子，所(suo)以叫(jiao)體(ti)心立(li)方(fang)體(ti)。

 這種小的(de)晶體(ti)(ti)，好(hao)(hao)像(xiang)(xiang)方格(ge)(ge)，所以(yi)又叫(jiao)晶格(ge)(ge)（或結晶格(ge)(ge)子）。由許多晶格(ge)(ge)整(zheng)齊(qi)地排(pai)列(lie)起來，組成了(le)鋼鐵。因為鋼的(de)鐵原(yuan)子排(pai)列(lie)整(zheng)齊(qi)，好(hao)(hao)像(xiang)(xiang)層層壘起，所以(yi)在層與層之間，容易產(chan)生(sheng)滑動，這就是鋼有良好(hao)(hao)塑(su)性(xing)的(de)原(yuan)因。生(sheng)鐵因含(han)有大量碳化鐵，好(hao)(hao)像(xiang)(xiang)許多砂(sha)粒撒在晶體(ti)(ti)之間，破壞了(le)晶體(ti)(ti)的(de)整(zheng)齊(qi)排(pai)列(lie)，使晶體(ti)(ti)幾(ji)乎不能滑移，這是生(sheng)鐵塑(su)性(xing)差(cha)的(de)原(yuan)因。

 隨著溫(wen)度(du)升高，鐵的(de)原子(zi)產生振動，所以(yi)鋼鐵膨脹，溫(wen)度(du)越(yue)高，震(zhen)(zhen)動越(yue)大(da)，膨脹也(ye)越(yue)多。震(zhen)(zhen)動會使原子(zi)間距離增(zeng)大(da)，吸引力減小，強度(du)降低，所以(yi)在高溫(wen)時，鋼易(yi)變形，塑性也(ye)更好。

 問題(ti)并(bing)不(bu)是這(zhe)樣簡單，鋼中(zhong)除鐵以外(wai)，還有(you)其他原子(zi)存在，這(zhe)些原子(zi)對鋼的(de)影響，決定了(le)鋼的(de)不(bu)同(tong)性(xing)質，構成了(le)品種繁多的(de)鋼鐵大(da)家庭。

 鋼以(yi)鐵(tie)原子為(wei)基礎構成晶格(ge)，如果鋼中還有(you)別的原子，這些原子在晶格(ge)中是怎樣(yang)就坐的，這是個(ge)很有(you)趣(qu)的問題。它(ta)們就坐的位(wei)置大概(gai)可(ke)以(yi)分為(wei)以(yi)下三(san)種方式(shi)：

 我(wo)們(men)把(ba)糖放到水里(li)攪拌，糖就(jiu)溶入(ru)到水里(li)，成(cheng)為糖水。有些元(yuan)素(su)也向糖一樣，能溶到鐵(tie)里(li)。這些元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)子一般和鐵(tie)原(yuan)子大小(xiao)相近(jin)，有的(de)(de)(de)(de)比鐵(tie)原(yuan)子還小(xiao)，如鎳、錳、碳、氫、硼等。由(you)(you)于(yu)溶入(ru)鐵(tie)中的(de)(de)(de)(de)方式(shi)不(bu)同，有的(de)(de)(de)(de)在原(yuan)來晶(jing)(jing)體的(de)(de)(de)(de)空隙(xi)中就(jiu)坐。這叫間隙(xi)固溶體；有的(de)(de)(de)(de)搶占了(le)鐵(tie)原(yuan)子的(de)(de)(de)(de)座位，就(jiu)叫置換固溶體。這兩種方式(shi)，由(you)(you)于(yu)改(gai)變(bian)了(le)晶(jing)(jing)格的(de)(de)(de)(de)形狀，從而也改(gai)變(bian)了(le)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)性質(zhi)。

 有些(xie)元(yuan)(yuan)素(su)(su)能與(yu)鐵原子(zi)或(huo)碳(tan)原子(zi)作用(yong)，生產(chan)新的(de)化(hua)(hua)合物。這些(xie)化(hua)(hua)合物的(de)性質(zhi)和(he)數(shu)量的(de)多少，對鋼(gang)的(de)性質(zhi)會(hui)產(chan)生重要的(de)影響，如(ru)碳(tan)原子(zi)和(he)鐵生產(chan)碳(tan)化(hua)(hua)鐵，就改變了鋼(gang)的(de)性質(zhi)。類似碳(tan)的(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)有很多，如(ru)錳、鈦、鉻(ge)、釩等，這些(xie)元(yuan)(yuan)素(su)(su)單獨或(huo)同(tong)時加入，就形(xing)成(cheng)許多不同(tong)的(de)鋼(gang)種。

 第三種方(fang)式：有(you)些(xie)元(yuan)素在(zai)(zai)鐵(tie)(tie)中(zhong)即(ji)能(neng)和鐵(tie)(tie)形成化合物，又(you)有(you)一部分(fen)(fen)原子能(neng)溶于鐵(tie)(tie)中(zhong)，形成固溶體。這一方(fang)式因兩種情況混合存在(zai)(zai)，所以叫機械混合物，如碳(tan)原子即(ji)能(neng)和鐵(tie)(tie)形成碳(tan)化鐵(tie)(tie)，有(you)能(neng)以石墨狀(zhuang)態溶于鐵(tie)(tie)中(zhong)。機械混合物由于保持(chi)了自己的晶體特性(xing)，所以它在(zai)(zai)鐵(tie)(tie)基體中(zhong)的數量(liang)多(duo)少、晶體大小、形狀(zhuang)特點、分(fen)(fen)布狀(zhuang)況等，都會對鋼(gang)的性(xing)質(zhi)產生不同的影響(xiang)。

 鋼(gang)(gang)鐵的(de)(de)品種(zhong)繁多，這不(bu)僅是(shi)由于(yu)能夠摻到鋼(gang)(gang)中的(de)(de)元(yuan)素(su)很多，而且又(you)因各種(zhong)元(yuan)素(su)有著不(bu)同(tong)的(de)(de)作用(yong)。隨著生產日益增長的(de)(de)需要，新的(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)也是(shi)層出不(bu)窮的(de)(de)。