生铁
生铁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] | ||||
|---|---|---|---|---|
| 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。
将铁矿石、焦炭、石灰石等原料投进高炉熔炼，由高炉直接炼得并在模中铸造出来的。生铁的质地相当的脆，必须将其炼造成钢以后才能有较多的用途。
另一方面，亦有直接从生铁搥打的炊具，比用熟铁铸造的炊具更耐用。铁和足量的盐酸充分反应后，因为生铁是铁和碳的合金，会产生碳的固体残渣，而生成的氯化亚铁能溶解于水中，所以不会形成固体沉淀。
分类
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%，含碳量与含硅量（≤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] | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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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