生鐵

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]
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）。

生铁锭

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。

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、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%，含碳量與含硅量（≤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]
⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼
分类号生铁的分类C 总含量SiMnPS 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≤0.25b0.07bc
1.2高磷Pig-P20(3.0～5.5)≤2.0≥1.5～2.50.08
1.3普通含磷Pig-P3(3.3～5.5)≤6.0b>0.25～0.400.07
2.1铸造生铁dPig-P1Si(3.3～4.5)1.25～4.0b
(1.5～3.5)		≤1.5b≤0.120.06b
2.2Pig-P3Si>0.12～0.5
2.3Pig-P6Si>0.5～1.0
(>0.5～0.7)
2.4Pig-P12Si>1.0～1.4
2.5Pig-P17Si>1.4～2.0
3.1球墨基体Pig-Nod(3.5～4.6)≤3.0b≤0.1≤0.080.045c,f
3.2球墨基体锰较高ePig-NodMn≤4.0b>0.1～0.8b
3.3低碳Pig-LC>2.0～3.5≤3.0b>0.4～1.5≤0.300.06c
4.0其他非合金生铁Pig-SPUg
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)		0.05c
5.2其他合金生铁Pig-SPAh
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：

  1. 硅的质量分数在>4.0%至8.0%之间的生铁。
  2. 锰的质量分数在>6.0%至30.0%之间，不能被划为镜铁（5.1类）的生铁。
  3. 含有未包含在第（4）至第（8）栏之内且至少规定了最低含量元素的生铁：
Cr>0.3%至10.0%
Mo>0.1%、Ni>0.3%、Ti>0.2%、V>0.1%、W>0.1%,它们属于表1中所述的其他合金元素，它们质量分数总和不超过10%。

参见

参考资料
  1. GB/T 20932-2007,《生铁 定义与分类》
  2. ISO 9147-87,《生铁 定义与分类》
  3. 安继儒. . 陕西科学技术出版社. 1998: 1. ISBN 9787536928930.
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