物質是(shi)由原(yuan)子(zi)(zi)(zi)組成的，鋼鐵(tie)也是(shi)這樣。在(zai)常(chang)溫下，純鐵(tie)是(shi)由鐵(tie)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)構成一個(ge)(ge)(ge)小的立方體，在(zai)立方體的每個(ge)(ge)(ge)角有(you)一個(ge)(ge)(ge)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)，在(zai)八個(ge)(ge)(ge)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)中間(jian)有(you)一個(ge)(ge)(ge)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)居(ju)中。因為(wei)這個(ge)(ge)(ge)小立方體的中心有(you)一個(ge)(ge)(ge)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)，所以叫體心立方體。

 這種小的(de)(de)晶(jing)體(ti)，好(hao)像(xiang)方格(ge)，所(suo)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)排列起來，組成了(le)鋼鐵(tie)。因為(wei)鋼的(de)(de)鐵(tie)原(yuan)(yuan)子排列整(zheng)齊(qi)，好(hao)像(xiang)層(ceng)層(ceng)壘(lei)起，所(suo)以在(zai)層(ceng)與層(ceng)之(zhi)(zhi)間(jian)，容易產生滑動，這就是鋼有(you)良好(hao)塑性的(de)(de)原(yuan)(yuan)因。生鐵(tie)因含有(you)大量碳化鐵(tie)，好(hao)像(xiang)許多砂粒撒在(zai)晶(jing)體(ti)之(zhi)(zhi)間(jian)，破壞了(le)晶(jing)體(ti)的(de)(de)整(zheng)齊(qi)排列，使(shi)晶(jing)體(ti)幾乎(hu)不能(neng)滑移，這是生鐵(tie)塑性差的(de)(de)原(yuan)(yuan)因。

 隨著溫度(du)升高，鐵的原(yuan)子產(chan)生振動，所以(yi)鋼(gang)鐵膨脹，溫度(du)越高，震動越大(da)，膨脹也越多。震動會使原(yuan)子間距離增大(da)，吸引力(li)減(jian)小，強度(du)降低(di)，所以(yi)在高溫時，鋼(gang)易變形，塑性也更(geng)好。

 問題并不是這(zhe)樣(yang)簡單，鋼中除鐵以外，還(huan)有其(qi)他原子存在，這(zhe)些原子對鋼的影響(xiang)，決定(ding)了鋼的不同性質，構成了品(pin)種繁多(duo)的鋼鐵大(da)家庭(ting)。

 鋼(gang)以鐵原(yuan)子為(wei)基(ji)礎構成晶(jing)格，如(ru)果鋼(gang)中還(huan)有別(bie)的(de)原(yuan)子，這(zhe)(zhe)些原(yuan)子在晶(jing)格中是怎樣就坐(zuo)的(de)，這(zhe)(zhe)是個(ge)很有趣的(de)問(wen)題。它們就坐(zuo)的(de)位置大概(gai)可以分為(wei)以下三種方式：

 我們(men)把(ba)糖(tang)放(fang)到水里(li)攪拌，糖(tang)就溶(rong)(rong)(rong)入(ru)到水里(li)，成為糖(tang)水。有(you)些元(yuan)素(su)也(ye)向糖(tang)一(yi)(yi)樣(yang)，能溶(rong)(rong)(rong)到鐵(tie)(tie)(tie)(tie)里(li)。這(zhe)(zhe)些元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)一(yi)(yi)般和(he)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)原(yuan)子(zi)大小(xiao)相近，有(you)的(de)(de)(de)(de)比(bi)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)原(yuan)子(zi)還小(xiao)，如鎳、錳、碳(tan)、氫、硼(peng)等。由于溶(rong)(rong)(rong)入(ru)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)方(fang)式不同，有(you)的(de)(de)(de)(de)在原(yuan)來晶體(ti)的(de)(de)(de)(de)空隙(xi)中(zhong)就坐。這(zhe)(zhe)叫間隙(xi)固溶(rong)(rong)(rong)體(ti)；有(you)的(de)(de)(de)(de)搶(qiang)占了(le)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)(de)座位，就叫置(zhi)換固溶(rong)(rong)(rong)體(ti)。這(zhe)(zhe)兩種方(fang)式，由于改變了(le)晶格的(de)(de)(de)(de)形(xing)狀，從而也(ye)改變了(le)鋼的(de)(de)(de)(de)性質。

 有些(xie)元素能與鐵原子或碳(tan)原子作用，生產(chan)新的(de)化(hua)合物。這些(xie)化(hua)合物的(de)性(xing)質(zhi)和數量的(de)多少，對(dui)鋼(gang)的(de)性(xing)質(zhi)會產(chan)生重要(yao)的(de)影響，如(ru)碳(tan)原子和鐵生產(chan)碳(tan)化(hua)鐵，就(jiu)改變了鋼(gang)的(de)性(xing)質(zhi)。類似碳(tan)的(de)元素有很(hen)多，如(ru)錳、鈦、鉻、釩等，這些(xie)元素單獨(du)或同時加入，就(jiu)形(xing)成許多不同的(de)鋼(gang)種。

 第三(san)種方式(shi)：有些元素在鐵中即(ji)(ji)能(neng)和(he)鐵形(xing)成(cheng)化合物，又有一部(bu)分原(yuan)子能(neng)溶(rong)于鐵中，形(xing)成(cheng)固溶(rong)體。這一方式(shi)因兩(liang)種情況混合存在，所以叫機(ji)械混合物，如碳(tan)原(yuan)子即(ji)(ji)能(neng)和(he)鐵形(xing)成(cheng)碳(tan)化鐵，有能(neng)以石墨狀(zhuang)態溶(rong)于鐵中。機(ji)械混合物由于保持了自己的(de)(de)晶體特性(xing)(xing)，所以它在鐵基體中的(de)(de)數量多少、晶體大小、形(xing)狀(zhuang)特點、分布狀(zhuang)況等(deng)，都會對鋼(gang)的(de)(de)性(xing)(xing)質(zhi)產生(sheng)不同(tong)的(de)(de)影響。

 鋼(gang)鐵(tie)的(de)品(pin)種(zhong)(zhong)繁(fan)多(duo)，這不僅(jin)是由(you)于能夠摻到鋼(gang)中的(de)元(yuan)素很(hen)多(duo)，而且又因各種(zhong)(zhong)元(yuan)素有著(zhu)不同的(de)作用。隨著(zhu)生產日益增長的(de)需要，新的(de)鋼(gang)種(zhong)(zhong)也是層(ceng)出不窮的(de)。