生鐵
生鐵是碳的質量分數超過2%，並且其他元素的含量不超過表1中所規定的極限值的鐵-碳合金。[1][2]
| 表1 生鐵中其他元素的極限值（質量分數）[1][2] | ||||
|---|---|---|---|---|
| Mn ≤30.0 | Si ≤8.0 | P ≤3.0 | Cr ≤10.0 | 其他合金元素總量b ≤10.0 |
|
a 含量比該極限值高的材料是鐵合金。 | ||||
生鐵在熔融條件下可進一步處理成鋼或者鑄鐵。生鐵既可以液態鐵水的形式交貨，也可以鑄錠及類似的固體塊或顆粒等固態鑄鐵的形式交貨。
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。鐵和足量的鹽酸充分反應後，因為生鐵是鐵和碳的合金，會產生碳的固體殘渣，而生成的氯化亞鐵能溶解於水中，所以不會形成固體沉澱。
分類
[編輯]鑄鐵按照斷口顏色可分為白口生鐵、灰口生鐵和合金生鐵[3]：
- 白口生鐵：又稱煉鋼生鐵，占生鐵產量的80-90%，含碳量與含硅量（≤1.75%）均較低，含硫量較高（≤0.07%）。碳主要以滲碳體狀態存在，斷口呈白色，凝固時收縮量大、脆性大。
- 灰口生鐵：又稱鑄造生鐵，約占生鐵產量的10%，含碳量（2.7％～4.0％）和含硅量（~3.75%）較高，含硫量稍低（≤0.06%）。碳主要以石墨狀態存在，斷口呈灰色，熔點低、流動性好。
- 合金生鐵：用含有共生金屬如銅、釩、鎳等的鐵礦石煉成，不是像合金鑄鐵那樣有意識的加入合金元素。
| 表2 按化學成分對生鐵進行的分類和命名（質量分數）a %[1][2] | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ⑴ | ⑵ | ⑶ | ⑷ | ⑸ | ⑹ | ⑺ | ⑻ | ⑼ | ||
| 分類號 | 生鐵的分類 | C 總含量 | Si | Mn | P | S 最高含量 | 其他 | |||
| 名稱 | 縮寫名 | |||||||||
| 1.1 | 非合金生鐵 | 煉鋼生鐵 | 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 | 鑄造生鐵 | 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 | 球墨基體 | Pig-Nod | (3.5～4.6) | ≤3.0b | ≤0.1 | ≤0.08 | 0.045 | c,f | ||
| 3.2 | 球墨基體錳較高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 | 其他非合金生鐵 | Pig-SPU | g | |||||||
| 5.1 | 合金生鐵 | 鏡鐵 | 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 | 其他合金生鐵 | Pig-SPA | h | |||||||
| a 未加括號的值為確定生鐵類別的值，括號內的值表明該元素的實際含量通常所處的範圍。
b 對該含量範圍再進行細化，通常可將該類生鐵產品進一步分成不同的等級。
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