物質是由原(yuan)子(zi)組(zu)成(cheng)的(de)，鋼鐵(tie)也是這樣。在(zai)常(chang)溫下，純鐵(tie)是由鐵(tie)原(yuan)子(zi)構成(cheng)一(yi)個(ge)小(xiao)的(de)立(li)(li)(li)方(fang)體(ti)(ti)，在(zai)立(li)(li)(li)方(fang)體(ti)(ti)的(de)每個(ge)角有一(yi)個(ge)原(yuan)子(zi)，在(zai)八個(ge)原(yuan)子(zi)中間有一(yi)個(ge)原(yuan)子(zi)居中。因為這個(ge)小(xiao)立(li)(li)(li)方(fang)體(ti)(ti)的(de)中心有一(yi)個(ge)原(yuan)子(zi)，所以叫體(ti)(ti)心立(li)(li)(li)方(fang)體(ti)(ti)。

 這種(zhong)小(xiao)的晶(jing)(jing)(jing)(jing)體，好(hao)(hao)像方格(ge)，所以(yi)又(you)叫晶(jing)(jing)(jing)(jing)格(ge)（或(huo)結晶(jing)(jing)(jing)(jing)格(ge)子）。由許(xu)多晶(jing)(jing)(jing)(jing)格(ge)整(zheng)齊(qi)(qi)(qi)地排(pai)(pai)列(lie)起(qi)來，組成了鋼(gang)鐵(tie)。因為(wei)鋼(gang)的鐵(tie)原(yuan)子排(pai)(pai)列(lie)整(zheng)齊(qi)(qi)(qi)，好(hao)(hao)像層層壘起(qi)，所以(yi)在(zai)層與(yu)層之間，容易產(chan)生(sheng)滑動，這就是鋼(gang)有良好(hao)(hao)塑性的原(yuan)因。生(sheng)鐵(tie)因含有大量碳化(hua)鐵(tie)，好(hao)(hao)像許(xu)多砂(sha)粒撒在(zai)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體之間，破壞了晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的整(zheng)齊(qi)(qi)(qi)排(pai)(pai)列(lie)，使晶(jing)(jing)(jing)(jing)體幾乎(hu)不能滑移(yi)，這是生(sheng)鐵(tie)塑性差的原(yuan)因。

 隨著溫(wen)度升高，鐵的原子產生振(zhen)動(dong)(dong)，所以鋼(gang)鐵膨脹，溫(wen)度越高，震動(dong)(dong)越大(da)，膨脹也越多。震動(dong)(dong)會(hui)使原子間距(ju)離增大(da)，吸(xi)引力減小，強度降低(di)，所以在高溫(wen)時，鋼(gang)易變形，塑(su)性也更好。

 問題并(bing)不是這樣簡單，鋼中(zhong)除鐵以外，還(huan)有其(qi)他原子存在，這些原子對鋼的影響，決(jue)定了鋼的不同(tong)性質，構成了品種繁多的鋼鐵大家庭。

 鋼以(yi)(yi)鐵原子為基礎構(gou)成(cheng)晶格(ge)，如(ru)果鋼中還有別(bie)的原子，這些原子在(zai)晶格(ge)中是(shi)(shi)怎(zen)樣(yang)就坐(zuo)的，這是(shi)(shi)個很(hen)有趣的問題。它(ta)們就坐(zuo)的位(wei)置大概可以(yi)(yi)分為以(yi)(yi)下三種方式：

 我們把糖放到(dao)(dao)水里(li)(li)攪拌，糖就溶(rong)入(ru)到(dao)(dao)水里(li)(li)，成為(wei)糖水。有些元(yuan)素(su)也向糖一(yi)樣，能溶(rong)到(dao)(dao)鐵里(li)(li)。這些元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)一(yi)般和鐵原(yuan)子(zi)大小(xiao)相近，有的(de)(de)(de)(de)比鐵原(yuan)子(zi)還小(xiao)，如鎳、錳(meng)、碳、氫、硼等(deng)。由于(yu)溶(rong)入(ru)鐵中的(de)(de)(de)(de)方式不(bu)同，有的(de)(de)(de)(de)在(zai)原(yuan)來晶體(ti)的(de)(de)(de)(de)空隙中就坐。這叫間隙固(gu)溶(rong)體(ti)；有的(de)(de)(de)(de)搶占了(le)鐵原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)(de)座位(wei)，就叫置換(huan)固(gu)溶(rong)體(ti)。這兩種方式，由于(yu)改(gai)變了(le)晶格的(de)(de)(de)(de)形狀，從(cong)而(er)也改(gai)變了(le)鋼的(de)(de)(de)(de)性質。

 有些(xie)元(yuan)(yuan)素(su)能與鐵(tie)原子(zi)或碳(tan)原子(zi)作用，生(sheng)產(chan)新的(de)(de)化(hua)合(he)物。這些(xie)化(hua)合(he)物的(de)(de)性(xing)質(zhi)和(he)數量的(de)(de)多少，對鋼(gang)的(de)(de)性(xing)質(zhi)會(hui)產(chan)生(sheng)重要的(de)(de)影響，如碳(tan)原子(zi)和(he)鐵(tie)生(sheng)產(chan)碳(tan)化(hua)鐵(tie)，就改(gai)變(bian)了鋼(gang)的(de)(de)性(xing)質(zhi)。類(lei)似碳(tan)的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)有很多，如錳、鈦、鉻、釩等，這些(xie)元(yuan)(yuan)素(su)單獨或同(tong)(tong)時加(jia)入(ru)，就形成(cheng)許多不同(tong)(tong)的(de)(de)鋼(gang)種(zhong)。

 第三種方式(shi)：有(you)(you)些元(yuan)素(su)在鐵(tie)(tie)中(zhong)即能(neng)和鐵(tie)(tie)形(xing)成(cheng)化合物，又有(you)(you)一(yi)部分原子(zi)能(neng)溶(rong)于鐵(tie)(tie)中(zhong)，形(xing)成(cheng)固(gu)溶(rong)體。這(zhe)一(yi)方式(shi)因兩種情(qing)況混合存在，所以(yi)叫機械(xie)混合物，如碳原子(zi)即能(neng)和鐵(tie)(tie)形(xing)成(cheng)碳化鐵(tie)(tie)，有(you)(you)能(neng)以(yi)石墨狀態溶(rong)于鐵(tie)(tie)中(zhong)。機械(xie)混合物由于保持了(le)自己(ji)的晶體特性，所以(yi)它在鐵(tie)(tie)基體中(zhong)的數量多少、晶體大小、形(xing)狀特點、分布狀況等，都會對鋼的性質產生不同的影(ying)響。

 鋼鐵的品(pin)種(zhong)繁多(duo)，這不(bu)(bu)僅是由于能夠摻到鋼中的元(yuan)素很多(duo)，而(er)且又因各種(zhong)元(yuan)素有著(zhu)不(bu)(bu)同的作用。隨著(zhu)生產日(ri)益增長的需要，新的鋼種(zhong)也是層出不(bu)(bu)窮(qiong)的。