生鐵
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/aa/Pig_iron.jpg/220px-Pig_iron.jpg)
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] | ||||
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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%,含碳量與含矽量(≤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,約佔生鐵產量的10%,含碳量(2.7%~4.0%)和含矽量(~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] | ||||||||||
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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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參見
[編輯]參考資料
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