1.概述
生铁是含碳量大于2%的铁碳合金。工业上实际应用的生铁一般含碳小于4.5%。生铁是在高炉中冶炼的,主要有三类。
炼钢生铁:一般含硅量较低(不大于1.75%),含硫较高(不大于0.07%),是平炉、转炉炼钢的主要原料,在生铁产量中占80~90%。炼钢生铁硬而脆,铁和碳处于化合状态,断口为白色,所以也叫白口铁。
铸造生铁:一般含硅量较高(达1.25%~3.75%),含硫稍低(不大于0.06%),由于其熔点低 、流动性好可用来铸造各种生铁铸件,也叫铸铁。它在生铁产量中约占10%。铸造生铁中的碳以石墨形式存在,断口为灰色,所以也叫灰口铁。
合金生铁:含有共生金属的铜、钒、镍等的铁矿石炼成的生铁就是合金生铁,如含钒生铁。合金生铁不同于有意识地加入一些合金元素配制成的合金铸铁。加进合金铸铁中的镍、铬、锰、钒、钛等元素,是用于热处理时改善组织从而改进强度、耐磨性能等机械性能。
生铁是法定检验商品,主要产地有山西、天津、河北、四川、宁夏、辽宁、湖北。主要输往韩国、美国、泰国、日本、台湾、香港等国家、地区。主要进口国有俄罗斯 、澳大利亚、日本等。
2.铁种、化学成分及各国标准
(1)我国生铁的铁种及化学成分。
①铸造用生铁的牌号及化学成分见表6-6-17。
②炼钢用生铁的铁种及化学成分见下表6-6-18。
表6-6-17 铸造用生铁的牌号及化学成分
铁 种 |
铸 造 用 生 铁 |
||||
铁 号 |
牌号 |
铸34 |
铸30 |
铸26 |
|
代号 |
Z34 |
Z30 |
Z26 |
||
化 学 成 分 % |
C |
>3.3 |
|||
Si |
>3.20~3.60 |
>2.80~3.20 |
>2.40~2.80 |
||
Mn |
1组 |
≤0.50 |
|||
2组 |
>0.50~0.90 |
||||
3组 |
>0.90~1.30 |
||||
P |
1级 |
≤0.06 |
|||
2级 |
>0.06~0.10 |
||||
3级 |
>0.10~0.20 |
||||
4级 |
>0.20~0.40 |
||||
5级 |
>0.40~0.90 |
||||
S |
1类 |
≤0.03 |
|||
2类 |
≤0.04 |
||||
3类 |
≤0 .05 |
||||
化 学 成 分 % |
C |
>3.3 |
|||
Si |
>2.00~2.40 |
>1.60~2.00 |
>1.25~1.60 |
||
Mn |
1组 |
≤0.50 |
|||
2组 |
>0.50~0.90 |
||||
3组 |
>0.90~1.30 |
||||
P |
1级 |
≤0.06 |
|||
2级 |
>0.06~0.10 |
||||
3级 |
>0.10~0.20 |
||||
4级 |
>0.20~0.40 |
||||
5级 |
>0.40~0.90 |
||||
S |
1类 |
≤0.03 |
≤0.04 |
||
2类 |
≤0.04 |
≤0.05 |
|||
3类 |
≤0.05 |
|
表6-6-18 炼钢用生铁的铁种及化学成
铁 种 |
炼 钢 用 生 铁 |
||||
铁 号 |
牌号 |
炼04 |
炼08 |
炼10 |
|
代号 |
L04 |
L08 |
L10 |
||
化 学 成 分 % |
Si |
≤0.45 |
>0.45~0.85 |
>0.85~1.25 |
|
Mn |
1组 |
≤0.30 |
|||
2组 |
>0.30~0.50 |
||||
3组 |
>0.50 |
||||
P |
1级 |
≤0.15 |
|||
2级 |
>0.15~0.25 |
||||
3级 |
>0.25~0.40 |
||||
S |
特类 |
≤0.02 |
|||
1类 |
>0.02~0.03 |
||||
2类 |
>0.03~0.05 |
||||
3类 |
>0.05~0.07 |
(2)有关国家生铁的标准:
日本JIS G2201—76(94)94炼钢用生铁;JIS G2202—76(94)铸造用生铁。苏联ГОСТ805 —80炼钢生铁块技术条件;ГОСТ4832—80铸造生铁块技术条件。德国DIN1691—64中墨铸铁(灰铸铁);DIN1691—85片墨灰铸铁,性能;DIN1692—82可锻铸铁,概念、性能。ISO9147—87生铁—定义和分类。
3.我国生铁的块度
(1)炼钢用生铁。各号生铁铸成块状时,可生产两种块度的铁块。①小块生铁:每块生铁的重量为2~7kg。每批中大于7kg及小于2kg两者之和所占重量比,由供需双方协议规定。②大块生铁:每块生铁的重量不得大于40kg,并有两个凹口,凹口处厚度不大于45mm。每批中小于4kg的碎铁块所占重量比,由供需双方商定。
用铸床铸成的铁块,应仔细清除表面的炉渣和砂粒,但允许附有石灰和石墨。
(2)铸造用生铁。各号生铁均应铸成2~7kg小块,而大于7kg与小于2kg的铁块之和,每批中应不超过总重量的10%,铁块长度不大于200mm。根据需方要求,方可供应重量不大于40kg的铁块。
铁块表面要洁净,如表面有炉渣和砂粒,应清除掉,但允许附有石灰和石墨。
4.检验标准
(1)取样,制样。我国生铁化学分析用试样取制方法按GB719—84进行。
(2)化学分析。经常分析碳、硫、硅、锰、磷五种元素。按照GB2231~77—91,94,97各相应标准进行。
JIS按JIS G1211—95、JIS G1212—97、JIS G1213—81(97)、JIS G1214—98、JIS G1215— 94进行。
ASTM按ASTM E351—93(97)进行。
ГОСТ按ГОСТ22536.0~13进行。
NF按NF A06 303~305、A06~322、A06 340~341进行。
ISO按ISO671;ISO2732;ISO4829/1;ISO4934;ISO437;ISO439;ISO629进行。
5.订货、运输和质量证明书
生铁在订货时必须在合同中注明铁号(必要时 还应注明组、级、类)和块度的要求。运输装车时要分清同铁号但不同组、级、类的生铁。 水陆联运时以车为单位进行装卸,车与车不得相混。每批交货的生铁,必须随运单附有证明生铁符合订货合同和GB717—98,GB718—82要求的质量证明书。质量证明书应注明:A、订货合同号;B、铁号、块度;C、炉次、组、级、类和重量;D、化学成分分析结果;E、标准编号。
6.注意事项
有的生铁硬度较大,钻取试样困难,可先经过回火处理再行钻取