生鐵
生鐵是碳的质量分数超过2%,并且其他元素的含量不超过表1中所规定的极限值的铁-碳合金。[1][2]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/aa/Pig_iron.jpg/220px-Pig_iron.jpg)
表1 生铁中其他元素的极限值(质量分数)[1][2] | ||||
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Mn ≤30.0 | Si ≤8.0 | P ≤3.0 | Cr ≤10.0 | 其他合金元素总量b ≤10.0 |
a 含量比该极限值高的材料是铁合金。 |
生铁在熔融条件下可进一步处理成钢或者铸铁。生铁既可以液态铁水的形式交货,也可以铸锭及类似的固体块或颗粒等固态铸铁的形式交货。
將鐵礦石、焦炭、石灰石等原料投進高爐熔煉,由高爐直接煉得並在模中鑄造出來的。生鐵的質地相當的脆,必須將其煉造成鋼以後才能有較多的用途。
另一方面,亦有直接從生鐵搥打的炊具,比用熟鐵鑄造的炊具更耐用。铁和足量的盐酸充分反应后,因为生铁是鐵和碳的合金,會產生碳的固體残渣,而生成的氯化亚铁能溶解於水中,所以不会形成固體沉澱。
分类
编辑铸铁按照断口颜色可分为白口生铁、灰口生铁和合金生铁[3]:
- 白口生铁:又称炼钢生铁,占生铁产量的80-90%,含碳量與含硅量(≤1.75%)均较低,含硫量较高(≤0.07%)。碳主要以渗碳体状态存在,断口呈白色,凝固时收缩量大、脆性大。
- 灰口生铁:又称铸造生铁,约占生铁产量的10%,含碳量(2.7%~4.0%)和含硅量(~3.75%)较高,含硫量稍低(≤0.06%)。碳主要以石墨状态存在,断口呈灰色,熔点低、流动性好。
- 合金生铁:用含有共生金属如铜、钒、镍等的铁矿石炼成,不是像合金铸铁那样有意识的加入合金元素。
表2 按化学成分对生铁进行的分类和命名(质量分数)a %[1][2] | ||||||||||
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⑴ | ⑵ | ⑶ | ⑷ | ⑸ | ⑹ | ⑺ | ⑻ | ⑼ | ||
分类号 | 生铁的分类 | C 总含量 | Si | Mn | P | S 最高含量 | 其他 | |||
名称 | 缩写名 | |||||||||
1.1 | 非合金生铁 | 炼钢生铁 | 低磷 | Pig-P2 | (3.3~5.5) | ≤1.25b | ≤6.0b | ≤0.25b | 0.07b | c |
1.2 | 高磷 | Pig-P20 | (3.0~5.5) | ≤2.0 | ≥1.5~2.5 | 0.08 | ||||
1.3 | 普通含磷 | Pig-P3 | (3.3~5.5) | ≤6.0b | >0.25~0.40 | 0.07 | ||||
2.1 | 铸造生铁 | d | Pig-P1Si | (3.3~4.5) | 1.25~4.0b (1.5~3.5) |
≤1.5b | ≤0.12 | 0.06b | ||
2.2 | Pig-P3Si | >0.12~0.5 | ||||||||
2.3 | Pig-P6Si | >0.5~1.0 (>0.5~0.7) | ||||||||
2.4 | Pig-P12Si | >1.0~1.4 | ||||||||
2.5 | Pig-P17Si | >1.4~2.0 | ||||||||
3.1 | 球墨基体 | Pig-Nod | (3.5~4.6) | ≤3.0b | ≤0.1 | ≤0.08 | 0.045 | c,f | ||
3.2 | 球墨基体锰较高e | Pig-NodMn | ≤4.0b | >0.1~0.8b | ||||||
3.3 | 低碳 | Pig-LC | >2.0~3.5 | ≤3.0b | >0.4~1.5 | ≤0.30 | 0.06 | c | ||
4.0 | 其他非合金生铁 | Pig-SPU | g | |||||||
5.1 | 合金生铁 | 镜铁 | Pig-Mn | (4.0~6.5) | 最高含量 1.5 |
>6.0~30.0b | ≤0.30 (≤0.20) |
0.05 | c | |
5.2 | 其他合金生铁 | Pig-SPA | h | |||||||
a 未加括号的值为确定生铁类别的值,括号内的值表明该元素的实际含量通常所处的范围。
b 对该含量范围再进行细化,通常可将该类生铁产品进一步分成不同的等级。
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