铁合金和铸铁

铁的基础知识及铁的分类生铁是指把铁矿石4放到高炉中冶炼5而成的产品，也叫“铣铁”。

生铁是高炉产品，可分为6普通生铁和合金生铁，前者包括炼钢生铁和铸造生铁，后者主要是锰铁和硅铁。

合金生铁作为炼钢的辅助材料，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。

生铁是含碳量2.11%~6.67%并含有非铁杂质较多的铁碳合金。

生铁的杂质元素主要是硅、硫、锰、磷等。

生铁质硬而脆，缺乏韧性，几乎没有塑性变形能力，因此不能通过锻造、轧制、拉拔等方法加工成形。

但含硅高的生铁（灰口铁）的铸造及切削性能良好。

4 铁的主要矿石有：赤铁矿Fe2O3，含铁量在50%~60%之间；磁铁矿Fe3O4，含铁量60%以上有磁性，还有褐铁矿2Fe2O3-·3H2O、菱铁矿FeCO3和黄铁矿FeS2，它们的含铁量低一些，但比较容易冶炼。

中国的铁矿资源非常丰富，著名的产地有湖北大冶、东北鞍山等。

5 单质铁的制备一般采用冶炼法。

以赤铁矿Fe2O3和磁铁矿Fe3O4为原料，与焦炭和助溶剂在熔矿炉内反应，焦炭燃烧产生CO2气，CO2气与过量的焦炭接触就生成CO 气，CO 气和氧化铁作用就生成金属铁。

C+O2=CO2 CO2+C=2COFe3O4+CO=3Fe+CO2 Fe2O3+CO=2Fe+CO2 FeO+CO=FeO+CO26 另一种理解是：生铁、铁合金属于炉料，即治炼用原料。

铸铁是用生铁（主要是铸造生铁）治炼后的产品。

1.生铁生铁是含碳量大于2％（2.11%）的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.5%~4.0%，并含Si、Mn、S、P 等元素，是用铁矿石经高炉冶炼的产品。

生铁生铁按含硅（Si）量划分铁号，按含锰（Mn）量分组，按含磷（P）量分级，按含硫（S）量分类。

1）炼钢生铁炼钢生铁含硅量不大于1.7%，碳以Fe3C 状存在。

故硬而脆，断口呈白色。

主要用作炼钢原料和可锻铸铁原料，炼钢生铁见下表所示。

炼钢用生铁（根据GB717-82）：铁号代号L04 L08 L102）铸造用生铁铸造生铁硅含量为1.25~3.6%。

Si 0.5 0.7 0.7
Mn 0.25 0.35 0.50
Cu 不大于 0.10 0.12 0.15
As 0.06 0.08 0.10
Bi 0.05 — —
Pb 0.05 — —
Sb 0.05 0.05 0.05
Sn 0.06 0.08 0.08
FeW80-A FeW80-B FeW80-C
FeW70
中还原
钛铁常用作：炼钢脱氧剂、脱氮剂及合金元素加入
剂。
• • •
钛的脱氧能力远超过硅、锰，是极强的脱氧剂。 钛与熔在钢中的氮、硫结合成一种不溶于钢水的稳 定化合物，使钢的机械性能得到了改善。 在不锈钢和耐热钢的生产中，钛作为合金元素加入 钢中。
钛铁 GB/T 3282-2006
（8）钒铁
钒铁是用碳在电炉内还原五氧化二钒
带有蓝黄闪光彩色。
锰铁的硬度很大，这是因为锰本身具有脆硬性质，
而且锰铁中还存在着脆硬的碳化锰(Mn3C)的缘故。
剂。 用。
锰和氧的亲和力很大，在炼钢时也常用它来作脱氧 锰与硫能生成不溶于钢水的MnS，可作为脱硫剂使 锰使钢具有很好的性能，是冶炼各种锰钢时的合金
元素。
碳素锰铁最常见，由于其含碳量高，所以只能适用
钼铁 GB3649-87
化学成分/% 牌号 Mo Si S P 不大于 FeMo70 65.0-75.0 1.5 0.10 0.05 0.10 0.50 C Cu Sb Sn
FeMo70Cu1
FeMo70Cu1.5 FeMo60-A FeMo60-B FeMo60-C FeMo60 FeMo55-A FeMo55-B
19.0～21.0 17.0～<19.0 15.0～17.0 9.0～<13.0

生铁一般指含碳量在2~4.3%的铁的合金。

又称铸铁。

生铁里除含碳外，还含有硅、锰及少量的硫、磷等，它可铸不可锻。

根据生铁里碳存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。

炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在，其断面呈白色，通常又叫白口铁。

这种生铁性能坚硬而脆，一般都用做炼钢的原料。

铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在，它的断口为灰色，通常又叫灰口铁。

由于石墨质软，具有润滑作用，因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。

但它的抗位强度不够，故不能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造各种机床床座、铁管等。

球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在，其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢，它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，有一定的弹性，广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。

此外还有含硅、锰、镍或其它元素量特别高的生铁，叫合金生铁，如硅铁、锰铁等，常用做炼钢的原料。

在炼钢时加入某些合金生铁，可以改善钢的性能。

一般含碳量小于0.2%的叫熟铁或纯铁，含量在0.2-1.7%的叫钢，含量在1.7%以上的叫生铁。

熟铁软，塑性好，容易变形，强度和硬度均较低，用途不广；生铁含碳很多，硬而脆，几乎没有塑性。

呵呵，另外说说判别：在生活中区分生铁和熟铁当然不能用含碳量来区分，因为你看不出来的。

因此我们只能用眼看和用耳听来区分：1、用眼看：生铁的断口是粗糙的，呈现出一粒粒的（因为生铁晶粒粗的缘故），而熟铁断口一般比较光洁；如果是新断口，还可看出生铁光泽较暗而熟铁较亮；生铁的断口一般是不规则的，因为生铁很脆，大多是被打断的，（当然也有是经加工的，那也是很平整的）而熟铁是不能被打断的，大多是被用一定方式加工而分开的，所以断口一般是整齐的；断口如果是被气割的，那就是熟铁的，生铁是不能被气割的；生铁表面一定会有气孔，面熟铁则不会有气孔；如果一块铁是有明显变形的（如弯曲）那是熟铁，因生铁塑性很差，不大会有如此变形，真要达到弯曲了，要么断了要么有很明显的裂纹且弯形也不会很大。

生铁、铁合金、铸铁的区别终于分清楚了，原来区别这么大生铁、铁合金属于炉料，即治炼用原料。

铸铁是用生铁（主要是铸造生铁）治炼后的产品。

金属材料种类繁多，习惯分成两大类，即黑色金属材料和有色金属材料，黑色金属材料包括生铁、铁合金、铸铁和钢。

1.生铁生铁是含碳量大于2%（2.1%）的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.5%--4%，并含Si、Mn、S、P 等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品。

炼钢生铁：炼钢生铁含硅量不大于1.7%，碳以Fe3c状存在。

故硬而脆，断口呈白色。

铸造用生铁：铸造生铁硅含量为1.25-3.6%。

碳多以石墨状态存在。

断口呈灰色。

软、易切削加工。

主要用来生产各种铸铁件原料如床身、箱体等。

球量铸造用生铁：球墨铸造用生铁也是一种铸造生铁，只是低硫低磷。

低硫使碳充分在铁中石墨化。

低磷提高生铁的机械性能；主要用于生产性能（机械性能）较好的球墨铸铁件。

2.铁合金铁合金是指除碳（C）以外的非金属或金属元素与铁组成的合金；金属锰、金属铬两种黑色金属；锰硅（Mn、Si）Si、Cr）合金。

铁合金的种类很多，用途也较广。

铁合金是一种炉料，用于钢铁及共它金属冶炼和铸造等用。

用作脱氧剂、变质剂。

以及作为合金元素加入。

3.铸铁铸铁是含碳大于2.1%的铁碳合金，它是将铸造生铁（部分炼钢生铁）在炉中重新熔化，并加进铁合金、废钢、回炉铁调整成分而得到。

与生铁区别是铸铁是二次加工，大都加工成铸铁件。

铸铁件具有优良的铸造性可制成复杂零件，一般有良好的切削加工性。

另外具有耐磨性和消震性良好，价格低等特点。

根据GB5612-85，各种铸铁代号，由表示该铸铁特征的汉语拼音字母的第一个大写正体字母组成。

当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在该大写正体字母后加小写正体字母来区别。

同一名称铸铁，需要细分时，取其细分特点的汉语拼音第一个大写正体字母，排列在后面。

牌号中代号后面的一组数字，表示抗拉强度值；有两组数字时，第一组表示抗拉强度值，第二组表示延伸率值。