铁矿石在高炉冶野成生铁,生铁中为什么含有碳、硅、猛、硫、磷、等元素?它们对生铁的性能有什么影响?

Question

铁矿石在高炉冶野成生铁,生铁中为什么含有碳、硅、猛、硫、磷、等元素?它们对生铁的性能有什么影响?

Answer 1

生铁是含碳量大于2%的铁碳合金,工业生铁含碳量一般在2.5%--4%,并含C、SI、Mn、S、P等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品.
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,则使生铁难于削切加工,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.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.
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削切性能,在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰,进入炉渣.
磷(P)：属于有害元素,但磷可使铁水的流动性增加,这是因为硫减低了生铁熔点,所以在有的制品内往往含磷量较高.然而磷的存在又使铁增加硬脆性,优良的生铁含磷量应少,有时为了要增加流动性,含磷量可达1.2%.
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,顾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).