般含碳量小于0.0218%的叫熟鐵或純鐵,含量在0.0218-2.11%的叫鋼,含量在2%以上的叫生鐵。熟鐵軟,塑性好,容易變形,度和硬度均較低,用途不廣;生鐵含碳很多,硬而脆,幾乎沒有塑性。
生鐵是含碳量2.11%-6.69%并含有非鐵雜質(zhì)較多的鐵碳合金。可以通過降低碳含量來煉成鋼。生鐵的雜
質(zhì)元素主要是硅、硫、錳、磷等。生鐵質(zhì)硬而脆,缺乏韌性,幾乎沒有塑性變形能力,因此不能通過鍛造、軋制、拉拔等方法加工成形。但含硅高的生鐵(灰口鐵)的鑄造及切削性能良好。生鐵是高爐產(chǎn)品,按其用途可分為煉鋼生鐵和鑄造生鐵兩類。習(xí)慣上把煉鋼生鐵叫做生鐵,把鑄造生鐵簡稱為鑄鐵。鑄造生鐵通過鍛化、變質(zhì)、球化等方法可以改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu),改善并提高其機械性能,因此,鑄造生鐵又可分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和特種鑄鐵等品種。
生鐵也可分為普通生鐵和合金生鐵,前者括煉鋼生鐵和鑄造生鐵,后者主要是錳鐵和硅鐵。合金生鐵作為煉鋼的輔助材料,如脫氧劑、合金元素添加劑。普通生鐵占高爐冶煉產(chǎn)品的98%以上,而煉鋼鐵又占中普通生鐵的80%以上,隨著工業(yè)化水平的提高,這個比例還將逐漸增加。
從廣義的角度講,鐵還分為化學(xué)純鐵(含C幾乎為),工業(yè)純鐵(含C小于0.0218%),以及海綿鐵、粒鐵等。但它們皆非高爐冶鐵產(chǎn)品,而且用途也各異。當(dāng)鐵中含C在0.03%-1.2%范圍時則為鋼,含C1.2%-2.5%的鐵缺乏實用性,般不行工業(yè)生產(chǎn)。
特性編輯 語音
生鐵煉鋼生鐵里的碳主要以碳化鐵的形態(tài)存在,其斷面呈白色,通常又叫白口鐵。這種生鐵性能堅硬而脆,般都用做煉鋼的原料。
鑄造生鐵中的碳以片狀的石墨形態(tài)存在,它的斷口為灰色,通常又叫灰口鐵。由于石墨質(zhì)軟,具有潤滑作用,因而鑄造生鐵具有良好的切削、耐磨和鑄造性能。但它的抗拉度不夠,故不能鍛軋,只能用于制造各種鑄件,如鑄造各種機床床座、鐵管等。
球墨鑄鐵里的碳以球形石墨的形態(tài)存在,其機械性能遠(yuǎn)勝于灰口鐵而接近于鋼,它具有優(yōu)良的鑄造、切削加工和耐磨性能,有定的彈性,廣泛用于制造曲軸、齒輪、活塞等高級鑄件以及多種機械件。
此外還有含硅、錳、鎳或其它元素量特別高的生鐵,叫合金生鐵,如硅鐵、錳鐵等,常用做煉鋼的原料,在煉鋼時加入某些合金生鐵,可以改善鋼的性能。
與熟鐵的區(qū)別編輯 語音
生鐵、熟鐵的主要區(qū)別在于含碳量上,含碳量過 2% 的鐵,叫生鐵;含碳量低于 0.04% 的鐵,叫熟鐵。
生鐵是種含碳量于 2.11% 的鐵碳合金。工業(yè)生鐵的含碳量般在 2.5%~4% 之間,并含有 Si 、Mu 、S 、P 等元素,是用鐵礦石經(jīng)高爐冶煉的產(chǎn)品。生鐵主要有如下兩類。
(1)煉鋼生鐵 含硅量較低,般不于 1.75% 。是平爐、轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要原料,在生鐵產(chǎn)量中占 80%~90% 。煉鋼生鐵硬而脆,鐵和碳處于化合狀態(tài),以滲碳體( Fe3C )形式存在,其斷口呈銀白色,所以也叫作白口鐵。軋輥、梨鏵鐵等都是白口鐵。
(2)鑄造生鐵 含硅量很,般為 1.25%~3.6% 。由于熔點低、流動性好,常用來鑄造各種鑄件,故也叫鑄鐵。鑄造生鐵中的碳以石墨形式存在,其斷口呈灰色,性軟,易切削加工,所以也叫作灰鑄鐵。如床身、箱體、管道、管件及各種連接件等都是由鑄造生鐵制作。
熟鐵又名純鐵,是含碳量低于 0.04% 的鐵碳合金,含鐵約 99.9% ,雜質(zhì)總含量約 0.1 %。純鐵的用途主要是作為電工材料,具有高的磁導(dǎo)率,可用于各種鐵芯。純鐵還用作高級合金鋼的原料。純鐵很少用作結(jié)構(gòu)材料,這是由于它質(zhì)地柔軟,度不高;另方面,純鐵要求碳、磷、硫等雜質(zhì)元素含量很低,其冶煉難度較,制造成本遠(yuǎn)于生鐵和鋼。 [2]
磷生鐵使用過程中循環(huán)周期后的磷生鐵環(huán),前三周期的磷生鐵環(huán)在使用過程中可直接投入使用,不增添任何物質(zhì)元素;循環(huán)三遍后的磷生鐵環(huán),根據(jù)每爐化學(xué)分析各元素的含量后再行調(diào)整,使各元素保持在規(guī)定的指標(biāo)范圍內(nèi);若干次后的使用也能使磷生鐵環(huán)保持正常狀態(tài),在每次高溫熔化過程中,各元素都有新的變化,同時可根據(jù)各元素變化的多少來調(diào)控新磷生鐵和磷生鐵環(huán)的投爐循環(huán)使用比例,可根據(jù)磷生鐵環(huán)各元素的含量來配比與投放新磷生鐵的比例。比如:2:8、3:7、4:6、5:5或8:2、7:3、6:4……這樣既能鐵水有的流動性又能磷生鐵各元素有較理想的指標(biāo),還能對企業(yè)起到節(jié)能降耗的作用。