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作为铁碳合金的生铁,在炼制过程中(除合金生铁外),还吸收了一部分其它杂质,就是硅、锰、磷、硫等元素。这些元素渗入生铁中,对生铁起着不同的影响。一般情况是,生铁中除碳是不可缺少的主要元素外,一定含S的硅、锰可以改善生铁的性能,而硫、磷则是有害元素。那么硅,锰元素在生铁中有什么作用,下面我们来分享一下生铁的成分及性质。
(一)碳(c)
在熔炼矿石时一部分碳渗入铁水中,由于其它元素和冷却速度的影响,使碳以两种基本形态存在铁中。一种是碳与铁相结合的碳化铁,称“化合碳”,在白口生铁中就含有多量的碳化铁,极硬而脆,机械性质差,不适于机械加工;另一种是碳在铁中呈自由状态的固溶体,称“石墨碳”,灰口生铁中就含有多量的石墨碳,性质较软易于切削加工。但石墨碳又以两种形式存在,一是在生铁中分布成片状,另一则成球状。成片状者强度和韧性较低,容易破碎,成球状者强度和韧性都高,性质比较良好。高炉冶炼出来的生铁如果是石墨状态,则多数是片状,要使它成为球状,还需要再经过一番手续,总之,无论碳存在于铁中是什么形状,对铁的机械性质都有所提高,如果生铁中不含有碳,则机械性质太差,失去了实用价值。
(二)硅(Si)
硅是在高炉冶炼时,由铁矿石的杂质和焦炭灰分巾的二氧化硅还原而来的。硅在生铁中是很重要的元素,.它能促使生铁中的碳化铁分解而生成石墨碳,从而使生铁性质变软;它还能增加铁水的流动性,利于浇铸,减少收缩,铸件尺寸稳定。故铸造上常把硅叫做软化剂。又因为硅能和铁水中的氧化合生成二氧化硅而排于炉外,以减少生铁中气孔的生成,它又是很强的脱氧剂。但硅的含董是不能过多的,过多时会使生铁的强度、硬度逐渐降低。
(三)锰(Mn)
锰是在熔炼铁矿时,加入锰矿而渗入生铁中的。锰能促使铁、碳化合生成碳化铁,增加生铁的强度和硬度。但含量在(>•8%以下时影响不大。锰还能去氧除硫,生成二氧化锰、硫化锰,以减少生铁中气孔的生成和硫的危害,故锰对生铁是有好的影响的。
(四)磷(P)
磷是由矿石和焦炭中的磷在熔炼时波铁吸收的。它可以降低生铁的熔点,增加铁水流动性,减少收缩性,利于生铁的铸造。但当磷含量大于0.3%时,会相应地降低生铁的韧性而增加脆性,如含量超过1%则这种生铁,就只能用于炼钢或铸造强度要求很小的艺术品和日用品。
(五)硫(S)
硫是在冶炼中由焦炭里的硫侵入而来。硫能与铁化合生成硫化铁,在铁中造成极大危害,它能减低铁水流动性使铸件粗劣,它还能使生铁硬脆,并增加收缩性,甚至发生龟裂,故硫是铁的大敌。
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