生鐵
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。
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]
表1 生铁中其他元素的极限值(质量分数)[1][2] | |
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元素 | 极限值a/% |
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。 b 凡规定有最低含量或者含量超过表2注b中段落4)所规定的下限值的元素,按表2注b重段落3)和4)的规定,均为“其他合金元素”(C、Si、Mn、P、Cr除外)。 |
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。 c 根据冶炼生铁所使用的原料不同,生铁冢可能会含有不属于第(4)至第(8)栏所表示的其他元素,对这些元素未规定限定值。这些元素的质量分数有可能达到0.5%,供需双方可协商其限定值,但这些元素不用于对生铁的分类。 d 对于这些种类的铸造生铁来说,在世界各地使用着各种不同的术语。例如低磷、中低磷、中磷、高磷、正常赤铁矿及克利夫兰半赤铁矿等,并按地区被赋予迥然不同的含义。因此,建议在国际间废除这些术语,并且在这些场合,只采用第(3)栏中规定的缩写名作为生铁的名称。 e 通常用于珠光体球墨铸铁或可锻铸铁。 f 根据生铁用途,对具有阻碍球状石墨生成和促进碳化物生成低含量元素的生铁,其分类可细化。 g 该类包括不能分在1.1至3.3类和5.1及5.2类中的生铁。 h 其他合金生铁,包括:
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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
铸铁按照断口颜色可分为白口生铁和灰口生铁:
参考资料
- GB/T 20932-2007,《生铁 定义与分类》
- ISO 9147-87,《生铁 定义与分类》