7 金属材料基础-生铁、铁合金及铸铁

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生铁,熟铁,钢

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、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。

铸铁和铝合金

铸铁和铝合金
铸铁和铝合金都是常见的金属材料，具有不同的特点和应用场景。

下面将分别介绍它
们的特点和应用。

一、铸铁
铸铁是以生铁为母材，通过铸造工艺制成的铁合金材料。

其优点是强度高、刚性好、
硬度高，同时耐磨、耐腐蚀性能良好，且相对便宜。

其中，灰口铸铁是最常见的一种类型，其碳含量较高，硬度和强度也较高，适合用于制造机械零件、制动器等。

铸铁的缺点是容易出现裂纹，且不易加工，容易导致加工后产生变形，因此在制造精
密零件时很少选用铸铁。

二、铝合金
铝合金是一种以铝为主体，并加入其他元素而形成的合金。

其优点是比铸铁轻，强度高、硬度高、耐腐蚀性能好，同时可加工性和成型性能良好，适合用于制造汽车、飞机、
船舶等高档产品。

铝合金的缺点是价格相对较高，同时铝易于发生氧化反应，需要采用防腐措施。

三、应用场景比较
由于铸铁和铝合金各具有其独特的特点，因此它们的应用场景也有所不同。

对于制造
大型零件、机械零件、制动器等需要高强度、硬度的领域，铸铁更加适合；而对于汽车、
飞机等高档产品所需的轻量化、耐腐蚀性能等，铝合金更加适合。

总之，铸铁和铝合金虽然都是常见的金属材料，但各自具有其独特的特点和应用场景，在选择使用时需要结合具体的情况进行考虑。

金属材料行业培训资料大全

功能化金属材料
研究具有特殊功能的金属材料，如超导材料、形状记忆合金等，拓展金属材料的应用领域。
环保法规对金属材料行业的影响
01
环保政策收紧
随着全球环保意识的提高，各国政府逐步加强环保法规的执行力度，对
金属材料生产过程中的能耗、排放等方面提出更严格的要求。
02
绿色制造技术
推广绿色制造技术，如清洁生产、循环经济等，降低金属材料生产过程
化学镀技术
在无外加电流的情况下，利用还原剂将金属离子还原成金属并沉积在基体表面，如化学镀镍、化学镀铜等，具有优异的耐蚀性和耐磨性。
表面改性技术
表面热处理技术
通过快速加热和冷却的方式改变金属表面的组织结构和性能，如感应淬火、激光淬火等，提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
表面合金化技术
在金属表面通过物理或化学方法渗入合金元素，形成具有特定性能的合金层，如渗碳、渗氮等，提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
高性能钢材
随着技术进步，高性能钢材如高强度钢、耐腐蚀钢等不断涌现，满足了高端制造的需求。
环保与节能
现代钢铁工业注重环保与节能，采用先进的生产技术和设备，降低能耗和减少污染排放。
有色金属工业
铝、铜、锌等
有色金属包括铝、铜、锌、镍、钴等，具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性等特点，广泛应用于电力、电子、航空航天等领域。
03
利用激光激发超声波，通过检测超声波的反射或透射信号来评
估金属材料的性能或缺陷。
04
金属材料表面处理技术
表面预处理技术
1 2 3
机械预处理
通过喷砂、抛丸、磨削等方式去除金属表面的氧化皮、锈蚀等杂质，提高表面粗糙度，为后续处理提供良好基础。

钢铁基础必学知识点

钢铁基础必学知识点1. 钢铁的定义：钢铁是一种由含碳量在0.02%至2.11%之间的铁碳合金制成的金属材料。

当碳含量小于0.02%时，它被称为铁，而当碳含量超过2.11%时，它被称为铸铁。

2. 钢铁的制造：钢铁通常是通过冶炼铁矿石来制造的。

这个过程包括将铁矿石加热到高温，使其与石灰石和焦炭反应，生成炼铁矿石。

然后，炼铁矿石被冷却并与再生铁和其他添加剂一起加入炼铁炉中进行冶炼，产生钢铁。

3. 钢铁的特性：钢铁具有高强度、硬度、韧性和可塑性。

它也具有良好的导电性和导热性。

4. 钢铁的分类：钢铁可以根据其化学成分和物理性质进行分类。

常见的分类方法包括碳含量、合金元素、热处理方式等。

5. 钢铁的用途：钢铁广泛应用于各个领域，包括建筑、汽车制造、船舶制造、机械制造、电力工业等。

钢铁也是制造其他金属制品的重要材料。

6. 钢铁的保护：由于钢铁容易受到氧化、腐蚀和磨损的影响，保护钢铁非常重要。

一些常见的保护方法包括涂覆防锈涂料、电镀、镀锌和使用不锈钢等。

7. 钢铁的可持续发展：在钢铁生产中，重要的问题是减少对环境的影响。

钢铁行业采取了一系列的措施来提高能源效率、降低碳排放和减少废物产生。

8. 钢铁的国际贸易：钢铁是全球贸易中最重要的商品之一。

各国之间进行钢铁的进口和出口，以满足国内需求和获得经济利益。

9. 钢铁的市场价格：钢铁的价格受到供需关系、全球经济形势、原材料成本等因素的影响。

钢铁市场价格常常波动，对行业和经济有重要影响。

10. 钢铁的未来发展趋势：随着科技的不断进步，钢铁行业也在不断发展。

未来的趋势包括可持续发展、数字化生产、高强度钢等。

通用材料基础知识

通用材料基础知识一、工程材料的分类、性能及应用范围；工程材料可分为金属材料（黑色金属及有色金属）、非金属材料（高分子材料及无机非金属材料）和复合材料等。

（一）金属材料1 ．黑色金属（ 1 ）生铁、铁合金。

生铁分炼钢生铁和铸造生铁。

铁与任何一种金属或非金属的合金都叫做铁合金。

（ 2 ）铸铁。

具有优良的铸造性能和良好的耐磨性、消震性及低的缺口敏感性。

还具有良好的耐热性和耐腐蚀性。

铸铁包括：灰口铸铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁。

（ 3 ）钢。

① 钢的分类如下：A ．按化学成分分类，可将钢分为碳素钢和合金钢。

B ．按冶炼质量分类，可将钢分为普通钢、优质钢和高级优质钢。

C ．按用途分类，可将钢分为结构钢、工具钢、特殊性能钢等。

D ．按冶炼方法分类，可将钢分为平炉钢、转炉钢、电炉钢。

E ．按脱氧程度分类，可将钢分为镇静金刚、半镇静钢和沸腾钢。

F ．按金相组织分类，在退火状态下，可将钢分为亚共析钢、共析钢、过共析钢；在正火状态下，可将钢分为珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体钢。

G ．按供应时的保证条件分类，可将钢分为甲类钢、乙类钢和特类钢。

② 钢的牌号表示方法。

根据牌号可以看出钢的类别、含碳量、合金元素及其含量、冶炼质量以及应该具备的性能和用途。

例如甲类钢牌号用“A” 字加上阿拉伯数字 0 、 1 、 2 、 3 、 4 、5 、 6 、 7 表示。

又如 20 号钢号，表示平均含碳量为 0.20% 的钢。

再如 9Cr18 表示平均含碳量为 0.9% 、含 Cr 量为 18% 的不锈钢。

③ 国外钢的牌号的主要特点方（略）。

④ 几种常用钢的主要特点及用途。

A ．普通碳素钢分甲类钢和乙类钢两种。

甲类钢多用于建筑工业使用的钢筋，机械制造中使用的普通螺钉、螺母、垫圈、轴套等，也能轧成板材、型材（如工字钢、槽钢、角钢等）；乙类钢的用途与相同数字的甲类钢相同。

B ．普通低合金钢是在普通碳素钢的基础上。

加入了少量的合金元素，不仅具有耐腐蚀性、耐磨损等优良性能，还具有更高的强度和良好的力学性能。

建筑材料分类

五大材料

五大材料Array（一）1、2、3、钢筋（盘圆、圆钢、螺纹钢）4、钢板（薄、中、厚钢板、镀锌板、花纹板、合金钢板等）5、钢管（大、中、小钢管、镀锌管、无缝管、焊接管等）6、型钢（扁、方、六角、八角钢、角钢、工字钢、槽钢等）7、有色金属及制品（铜、铝、铅、锌、锡及各类棒、管、材料等）8、合金（硬质合金）9、钢丝绳（各类钢丝绳、钢绞线、钢丝等）（二）水泥1、专用水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、硅酸盐、粉煤灰碳酸盐水泥2、特种水泥（白水泥、快硬水泥等）、混合硅酸盐水泥3、水泥掺合料（粉煤灰、氧化镁、硅粉、减水剂等）（三）木材1、圆木（杉木、松木、各类杂木等）2、锯材（板木、方材、枕木、道木等）3、人造板（胶合板、纤维板、刨花板）（四）火工产品（炸药库）1、炸药（梯恩梯、甘油、乳化、硝铵等）2、雷管（火雷管、电雷管、非电管毫秒雷管等）3、点火器材（导火索、传爆线等）（五）脂燃料（油库）1、燃料油（汽油、柴油、煤油）2、润滑油（汽油机、柴油机、机械油、齿轮油、抗磨液压油等）3、润滑脂（黄油、高级黄油、理基脂等）4、其它（煤炭、柏油、沥青等）零材类（一）电产品（机电库）1、导线（裸铜线、裸铝线、钢芯铝绞线等）2、电磁线（漆包线、纱包线、玻璃丝包线、纸包线等）3、电缆（电力电缆、橡套电缆、电焊软电缆等）4、电线（橡皮绝缘胶线、塑料线、胶质线等）5、绝缘材料（各类绝缘胶布、胶带、绸带、胶板等）6、照明材料（普通灯泡、灯管、灯架、灯头、插头插座等）7、开关（拉线开关、闸门开关、铁壳开关、石板开关等）8、保险材料（容断器、保险丝、保险管等）9、其它（包括避雷器、瓷瓶、套管、水泥杆、金具、有线通讯器材、闸阀、水龙头、电焊条、磨具、磨料、电级电刷、电级片等）（二）五金材料及其它材料（五金库）1、铁丝（镀锌铁丝、黑铁丝、铁丝网等）2、钉类（圆钉、蚂钉、钢钉等）3、紧固件（螺丝、螺母、垫片、钢丝扣、卸扣类等）4、管子零件（直接头、弯头、活接头、变接头、三通接头、十字接头、内外牙接头、塞头、法兰盘等）5、小五金类（插肖、销牌、合页、木罗丝、门拉手、销头等）6、其它（棉纱头、白棕绳、纱布、砂纸、塑料布、彩条布等）（三）工具类（工具库）1、刃具（各类钻头、车刀、绞刀、铣刀、滚刀、丝攻、丝锥等）2、量具（各类卡尺、千分尺、百分表、千分表、水平尺、角尺、角规等）3、金工刀具（各类锉刀、刀片、刮刀、刹刀、剪刀、钢锯架、钢锯片等）4、板手（活动扳手、梅花扳手、套筒扳手、呆扳手等）5、钳、钻、丝批（管子钳、台虎钳、钢丝钳、紧线钳、钻类螺丝批等）6、工具类（木工工具、手工开挖工具、起动工具、焊接工具、测量工具）7、照明用具（应急灯、电筒、电池等）8、铜铁制品（黄油枪、油壶、皮带冲等）9、竹木制品（竹箩、土箕、扫把、竹梯等）10、纤维制品（麻包、编织袋等）11、其它（灭火器、灭火药粉、消防水节等）（四）1、2、3、4、5、6、鞋类（皮鞋、解放鞋、运动鞋、雨鞋等）7、其它（毛巾、头巾、手袖等）（五）轻化、建材1、橡胶制品（轮胎、胶管、胶带、胶片等）2、石棉制品（石棉板、石棉布、石棉绳、石棉盘根、石棉橡胶板等）3、化工原料（各种酸类、碱类、有机化合物、无机化合物等）4、化工危险品（氧气、乙炔、油漆、涂料等）5、建材产品（平板玻璃、油毛毡、石棉瓦类、砖类、竹制品等）。

常用金属材料知识介绍

常用金属材料知识介绍
一、金属材料的分类
金属材料通常按组成成分和色泽分类。

二、金属材料的机械性能
金属材料的机械性能包括强度、弹性、屈服极限、延伸率和断面收缩率以及硬度等。

注：材料强度是指材料对外力破坏的抵抗能力，具体的表现形式由材料的性质（塑性或脆性）及其所处的应力状态共同决定。

注：延伸率δ、断面收缩率φ都是塑性指标。

一般将δ≥5％的材料称为塑性材料；δ<595％的为脆性材料。

三、钢、铁和钢材
1、工业用铁
3、钢按化学成分分类（GB／T 13304-1991）
钢按化学成分分成三大类：非合金钢、低合金钢和合金钢。

四、有色金属及其合金
3、有色金属及其合金牌号表示法（1）铝及铝合金牌号表示法
（2）铜及铜合金牌号表示法
（3）镍及镍合金牌号表示法
（4）铅、锌、锡、钛及其合金牌号表示法。

钢铁基础知识

钢的分类一、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。

1、黑色金属是指铁和铁的合金。

如钢、生铁、铁合金、铸铁等。

钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。

生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。

把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。

铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。

2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。

钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。

通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。

钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。

3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。

另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。

以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。

二、钢的分类钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。

为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。

钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。

钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种：1、按品质分类(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）(3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）2.、按化学成份分类(1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。

(2) 合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。

生铁和合金的区别全解

和铸件。
球墨铸铁
低碳钢
碳素钢
中碳钢
（含碳量高低）
钢
高碳钢
合金钢
不锈钢（含铬、镍元素）
（所加的合金元素分）锰钢
硅钢Leabharlann 钨钢低碳钢和中碳钢用来制造机械零件，钢管。高碳钢用来制刀具、量具和模具。锰钢中合金元素为锰，韧性好，硬度大；不锈钢中合金元素为铬、镍，抗腐蚀性好；硅钢中合金元素为硅，导磁性好；钨钢中合金元素为钨，耐高温，硬度大。
常
金属材料（合金）
见
的材
无机非金属材料（水泥、玻璃、陶瓷）
料
有机合成材料
（合成塑料等）
铁的合金―钢和生铁。
钢和生铁都是铁碳合金，以碳的含量多少来区别.
生铁：含碳的质量分数为2%~ 4.3%
的铁合金。
铁钢：含碳的质量分数为0.03%~ 2%
的铁合金。
白口铁（炼钢生铁）用于炼钢
生铁
灰口铁（铸造生铁）制造化工机械
金属的锈蚀的原因：
1)与周围环境中的水和空气等物质的作用有关。
2) 与金属内部的结构有关。
金属防护的常用方法
1、保护膜法（外部）油漆、搪瓷、金属镀层、氧化膜法、涂机油
2、改变金属内部（不同金属合金）
如制成不锈钢

金属材料分析

3Mn 8HNO3 3Mn(NO3 )2 2NO 4H2O Mn(NO3 )2 5(NH4 )S2O8 8H2O 2HMnO4 5(NH4 )2 SO4 4HNO3 5H2SO4
（4）硅的测定 1）氟硅酸钾滴定法
酸性条件下，硅在HO H4SiO4 2KF 4HF HF NaOH NaF H2O
钢铁试样主要采用酸分解法，常用的有盐酸、硫酸和硝酸; 利用其氧化性或配位性使试样达到分解的目的，也可用磷酸和高氯酸。
(1)总碳测定
原理：将钢铁中的碳转化为CO2,测定CO2的量，计算出碳的含量。
除硫的干扰：用粒状MnO2或AgVO3
燃烧—气体容量法、燃烧—库伦法和燃烧—非水酸碱滴定法。共同之处都是将试样置于高温氧气流中燃烧，使之转化为二氧化碳，再用合适的方法测定。
熔炼分析是指在钢铁浇注过程中采样取锭，然后进一步制成试样并对其进行的化学分析。分析结果表示同一炉或同一罐液的平均化学成分。
碘量法测定铜矿石中铜的方法原理，并写出主要反应方程式
在pH=3~4的酸性溶液中，加入NH4F掩蔽铁，用碘化钾与试液中的Cu2+反应，生成难溶的CuI，同时析出相应的I2。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定。
用燃烧气体容量法测定钢材中碳含量，称取钢样 1.000g，用硫酸作为封闭液，在101.3kPa和 16℃时，测定二氧化碳的体积为5.00mL，计算钢材中碳的质量分数。（已知在101.3kPa， 16℃时温度气压的校正系数f=1.000）
w（C） AVf 100% m
A — 以硫酸封闭液是，A 0.0005
0.42% 0.6
T Na2 AsO3 NaNO3 / Mn
6.00
0.00042g / mL

金属材料及非金属材料基础知识.

金属材料及非金属材料基础知识一、钢铁材料分类钢铁材料又称黑色金属材料，钢铁是指钢和铁的统称，都是以铁和碳为主要元素组成的合金。

1、生铁的分类生铁：碳的质量分数ωc大于2%的铁碳合金称为生铁（1）按用途分：①炼钢生铁：指平炉、转炉炼钢用生铁，其含Si量较低，ωsi不大于1.75%，含硫较高，ωs不大于0.07%。

炼钢生铁硬而脆，断口成白色，所以也叫白口铁。

占生铁产量的80%-90%②铸造生铁:又称翻砂铁，一般含Si量较高，ωsi达3.75%，含硫量较低，ωs不大于0.06%。

断口呈灰色又称灰口铁。

它占生铁产量的10%（2）按化学成份分：①普通生铁：普通生铁是指不含其它合金元素的生铁，如炼钢生铁、铸造生铁②特种生铁：a.天然合金生铁：天然合金生铁是指含有共生金属，如铜、钒、镍等的铁矿石或精矿石，用还原剂还原而炼成的一种生铁，它含有一定量的合金元素，可用来炼钢或铸造。

b.铁合金：是在炼铁中特意加入其它成份，炼成含有多种合金元素的特种生铁，如硅铁、锰铁、铬铁、钼铁等等。

2、铸铁的分类碳的质量分数ωc超过2%（一般为2.5%-3.5%）的铁碳合金称为铸铁，是用铸造生铁经冲天炉等设备重熔，用于浇铸机器零件。

（1）按断口颜色分：①灰铸铁：铸铁中碳大部或全部以自由状态的片状石墨形式存在，断口是暗灰色，故称灰铸铁，有一定力学性能和良好的被切削加工性。

②白口铸铁：组织中完全没有或几乎没有石墨的一种铁碳合金，其中碳完全以渗碳体形式存在。

③麻口铸铁：介于白口铸铁与灰口铸铁之间的一种铸铁，断口呈灰白相间的麻点，故称麻口铸铁，性能不好，极少应用。

（2）按化学成份：①普通铸铁：指不含任何合金元素的铸铁。

如常用的灰铸铁，可锻铸铁等。

②特殊铸铁：在普通铸铁中有意加入一些合金元素，借以提高铸铁某些特殊性而配制的一种高级铸铁，如各种耐热、耐腐蚀、耐磨铸铁。

（3）按生产方式和组织性能分：①孕育铸铁：又称变质铸铁，在灰铸铁基础上，采用“变质处理”即是在铁水中加入少量的变质剂（硅铁或硅钙合金）造成人工晶核，获得细晶的珠光体和细片状石墨组织的一种高级铸铁。

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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
0.5
0.5 0.5 1.0 1.0
4.0
4.0 4.0 4.0 4.0 4.0
0.5
0.05 0.5 0.5 0.5 0.5
0.01 t;15.0 1.0
（5）钨铁钨铁是钨锰矿在电炉中用碳还原所得。
（3）铬铁
铬铁是以铬矿石、石灰(石灰石或萤石)、碎焦为原
料，在电炉中冶炼而成。
铬铁是牌号最多的一种铁合金，其主要区别在于含
碳量。含碳量越低，冶炼越因难，耗电量也越大，成本也越高。
铬铁可作为冶炼铬钢和镍铬钢等合金钢的合金元素。
含碳量在2％以下的铬铁，适于炼不锈钢、耐酸钢
及其他各种低碳铬钢。含碳量在4％以上铬铁，常用来炼滚珠钢及汽车零件用钢等。含碳约5％的铬铁，可作为合金铸铁的加铬剂。
铸造性能优良，通常采用铸造的方法制造成铸件使用。铸铁是人类使用最早的金属材料之一。到目前为止，铸铁仍是一种被广泛使用的金属材料。从整个工业生产中使用金属材料的数量来看，铸铁的使用量仅次于钢材。被广泛地应用于机械制造、冶金、矿山、石油化工、交通运输、建筑和国防生产部门。
2
-
-
0.5
0.4 0.4 0.5 0.6 0.7
0.5
0.3 0.3 0.5 0.5 0.5
0.04
0.035 0.04 0.04 0.04 0.04
0.02
0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
0.2
0.1 0.1 0.2
（2）锰铁
锰铁是锰与铁的合金。
常见的碳素锰铁具有针状结晶组织，呈深灰色，并
L10
>0.85~1.25
化学成分
P
一级二级三级特类一类二类三类
S
7.2 铁合金
铁与任何一种金属或非金属组成的合金都叫做铁合金。铁合金的种类很多，用的最多的是锰铁和硅铁，因为它们不仅是炼钢的脱氧剂，而且是我国主要合金钢硅、锰系列的合金元素加入剂。
（1）硅铁
硅铁是硅与铁的合金。以焦炭、钢屑、石英为原料，用高炉或电炉冶
于炼制一般的高碳钢；在炼制高锰低碳钢时，必须采用低碳锰铁和中碳锰铁，甚至采用金属锰。铁，在贮存时受水分的作用，会分解成粉末。
锰铁在保管时必须注意，含锰量高于82％的碳素锰含锰10％-25％的锰铁因其断面结晶发光似镜，而称
为镜铁。镜铁是以含锰矿石作为原料，在高炉中生产的，它可以用作脱氧剂，但不作为合金元素加入剂使用，因为其含锰量低，含其他杂质较多。
炼钢生铁标准（YB/T 5296-2006）铁种铁号牌号炼04 炼钢用生铁炼08 炼10
代号
C Si 一组 Mn 二组三组特级
L04
≤0.45
L08
≥ 3.50 >0.45~0.85 ≤0.40 >0.40-1.00 >1.00-2.00 ≤0.100 >0.100~0.150 >0.150~0.250 >0.250~0.400 ≤0.020 >0.020~0.030 >0.030~0.050 >0.050~0.070
65.0-75.0
65.0-75.0 55.0-65.0 55.0-65.0 55.0-65.0 ≥60.0 ≥55.0 ≥55.0
2.0
2.5 1.0 1.5 2.0 2.0 1.0 1.5
0.10
0.20 0.10 0.10 0.15 0.10 0.10 0.15
0.05
0.10 0.04 0.05 0.05 0.05 0.08 0.10

在炼高硅特殊钢时，如炼含硅1.3％-2.0％的弹簧钢，含硅4.5%的变压器钢和电机钢 (硅钢片)等，硅铁作为合金元素加入剂。硅铁在许多其他铁合金及冶金、化工生产等方面，也常采用。主要利用硅与氧的亲和力来还原各种氧化物。

硅铁标准（GB2277-87）
化学成分%
牌号 Si 范围 FeSi90Al1.5 87.0-95.0 1.5 0.5 0.4 Al Ca Mn Cr 不大于 0.2 0.04 0.02 0.2 P S C
7 生铁、铁合金及铸铁

7.1 生铁 7.2 铁合金

7.3 铸铁
7.1 生铁
生铁是高炉冶炼的产品。
生铁是含碳量>2.11％的铁碳合金，其中还含有Si、 Mn元素及S、P等杂质。
根据用途和成分，将生铁分为炼钢生铁和铸造生铁。
炼钢生铁中的碳是以化合状态的Fe3C渗碳体形式存在。因此其断口为银白色，所以也叫白口铁。铸造生铁中的碳是以游离状态的石墨形式存在，因此其断口为灰色，所以也叫灰口铁。
Ⅰ
0.10 0.15 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20
Ⅱ
0.30 0.30 0.30 0.35 0.35 0.40 0.33
S
低碳锰铁
FeMn88C0.2 FeMn84C0.4 FeMn84C0.7 FeMn82C1.0 FeMn82C1.5 FeMn78C2.0 FeMn78C8.0
锰铁 GB/T3795-1996
化学成分/% 类别牌号
Mn
85.0-92.0 80.0-87.0 80.0-87.0 78.0-85.0 78.0-85.0 75.0-82.0 70.0-82.0
C
Si
P
Ⅰ
1.0 1.0 1.0 1.5 1.5 1.5 1.5
Ⅱ
≤ 2.0 2.0 2.0 2.5 2.5 2.5 2.5
≥70.0
0.80
0.06
0.10
1.0
0.60
0.18
0.10
—
—
0.05
0.10
（6）钼铁
钼铁由辉钼矿或经过焙烧的精矿在电炉
中冶炼而成。
钼与碳可形成Mo2C，不均匀地分布在
钢中。所以规定钼铁的含碳量应限制在 0.2％以下。钢、铬钼钢等结构钢、工具钢及某些阀门钢等。
钼铁可作为炼钢合金元素。主要用于钼
0.10
0.10 0.10 0.10 0.20 0.15 0.20 0.25
1.0
1.5 0.50 0.50 1.0 0.5 0.5 1.0 0.04 0.05 0.08 0.04 0.05 0.08 0.04 0.06 0.08 0.04 0.06 0.08
（7）钛铁
钛铁：以氧化钛为原料，用铝热法在电炉或筒式炉

钨熔化在铁中时，当钨含量为33％时，钨与铁形成低熔点混合物，熔点为1540℃。当钨的含量增加到50％时，钨铁熔点上升到1640℃。再提高钨的含量时，合金的难熔性增加更快。含钨70％左右的标准钨铁，熔点高于2600℃(纯钨镕点3380℃) 。钨铁作为炼制特殊钢(如高速钢)时的重要合金加入剂。
(V2O5）而得到的。也可以用电炉硅热法还原五氧化二钒。
钒常与铬、镍、铜等元素联合使用。钒
铁广泛地应用于合金钢与合金铸铁中，近年来也用钒铁制造水久磁铁。
钒铁 GB/T 4139-2004
7.3 铸铁
Fe、C元素为主的铁基材料，含碳量很高（大于2.11 ％），普通铸铁的化学成分一般为2～4％碳，1～3％硅，0.02～0.25％硫，0.05～1.0％磷。即指铸造用生铁。
钨与碳形成碳化物W2C，熔点为2780℃。也能形成WC，碳化钨常用于硬质合金的生产方面。
钨铁 GB/T 3648-1996
化学成分 /% 牌号
W
75.0 ～ 85.0 75.0 ～ 85.0 75.0 ～ 85.0
C 0.10 0.30 0.40
P 0.03 0.04 0.05
S 0.06 0.07 0.08
FeSi90Al3
FeSi75Al10.5-A FeSi75Al10.5-B FeSi75Al1.0-A FeSi75Al1.0-B FeSi75Al1.5-A FeSi75 Al1.5-B FeSi75 Al12.0-A FeSi75 Al12.0-B