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。

一、生铁的分类

1.生铁是高炉产品，按其用途可分为炼钢生铁和铸造生铁两大类。

第一章 金属工艺基础知识

2.习惯上把炼钢生铁叫做生铁，把铸造生铁简称为铸铁。

3.铸造生铁通过锻化、变质、球化等方法可以改变其内部结构，改善并提高其机械性能，因此，铸造生铁又可分为白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和特种铸铁等品种。

4.生铁也可分为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，如脱氧剂、合金元素添加剂。普通生铁占高炉冶炼产品的98%以上，而炼钢铁又占中国目前普通生铁的 80%以上，随着工业化水平的提高，这个比例还将逐渐增加，

5.从广义的角度讲，铁还分为化学纯铁(含C儿平为零)，工业纯铁(含C小于0.05%)，以及海绵铁、粒铁等。但它们皆非高炉冶铁产品，而且用途也各异。

6.当铁中含C在0.03%~1.2%范围时则为钢，含C1.2%~2.5%的铁缺乏实用性，一般不进行工业生产。

二、生铁的化学成分

生铁中除铁外、还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁性能均有一定影响。

1、碳(C):在生铁中以两种形态存在，一种是游离碳(石墨)，主要存在于铸造生铁中，另一种是化合碳(碳化铁)，主要存在于炼钢生铁中，碳化铁硬而脆，塑性低，含量适当可提高生铁的强度和硬度，含量过多，则使生铁难于切削加工，这就是炼钢生铁切削性能差的原因。石墨很软，强度低，它的存在能增加生铁的铸造性能。

2、硅(Si):能促使生铁中所含的碳分离为石墨状，能去氧，还能减少铸件的气眼，能提高熔化生铁的流动性，降低铸件的收缩量，但含硅过多，也会使生铁变硬变脆。

3.锰(Mn):能溶于铁素体和渗碳体。在高炉炼制生铁时，含锰量适当，可提高生铁的铸造性能和切削性能，在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰，进入炉渣。

4.磷(P):属于有害元素，但磷可使铁水的流动性增加，这是因为磷降低了生铁熔点，所以有的制品往往含磷量较高。然而磷的存在又使铁增加硬脆性，优良的牛铁含磷量应少，有时为了增加流动性，含磷

量可达 1.2%

5.硫(S):在生铁中是有害元素，它促使铁与碳的结合，使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性，故含硫高的生铁不适于铸造细件。铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%(车轮生铁除外)。

三、国产炼钢生铁质量要求

1.对生铁的质量要求

(1)需方对含硅量有特殊要求时，由供需双方协议规定

(2)采用高磷矿石冶炼的单位，须经国家主管部门批准后，生铁含磷量允许不大于0.85%。(3)化学成分表中，硫、磷含量有效位数后的数字不允许修约。(4)采用含铜矿石冶炼时，生铁含铜量允许不大于 0.30%。(5)各号生铁应以铁块或铁水形态供应。

(6)各号生铁铸成块状时，可以生产两种块度的铁块。

2.对块度的规定

(1)小块生铁:每块生铁为2kg~7kg。每批中大于7kg及小于2kg两者之和所占比例，由双方协议规定。

(2)大块生铁:每块生铁不得大于40kg，并有两个凹口，凹口处厚度不大于45mm。每批中小于4kg的碎铁块所占比例，由供需双方协议规定。

(3)用铸铁机铸成的铁块:应具有洁净的表面，但允许附有石灰和石墨

(4)在铸床上铸成的铁块:应仔细清除表面的炉渣和砂粒，但允许附有石灰和石墨。

四、常见的几种铁合金及用途

1.硅铁:硅铁是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料，用电炉冶炼制成的。硅和氧很容易化合成二氧化硅。所以硅铁常用于炼钢作脱氧剂，同时由于 SO，生成时放出大量的热，在脱氧同时，对提高钢水温度也是有利的。硅铁作为合金元素加入剂，广泛用于低合金结构钢、合结钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中，另外硅铁在铁合金生产及化学工业中，常用作还原剂，含硅量 95%~99%。纯硅常用制造单晶硅或配制有色金属合金。

2.锰铁:锰铁是以锰矿石为原料，在高炉或电炉中熔炼而成的。锰铁也是钢中常用的脱氧剂，锰还有脱硫和减少硫的有害影响的作用。因而在各种钢和铸铁中，几乎都含有一定数量的锰。锰铁还作为重要的合金剂，广泛用于结构钢、工具钢、不锈耐热钢、耐磨钢等合金钢中。

3.其他铁合金:除硅铁、锰铁外，还有其他多种铁合金，如铬铁、钨铁、钼铁、钛铁、钒铁、硼硅钙合金等。这些铁合金大多是在电炉中冶炼的，它们有的元素比较稀贵或由于生产工艺比较复杂，所以使用过程中虽然脱氧能力较强，但并不用作脱氧剂，而主要用作合金剂。