生鐵是含碳量大于2.11的鐵碳合金，工業(yè)生鐵含碳量一般 在2.11--4.3，并含C、Si、Mn、S、P 等元素是用鐵礦石經(jīng)高爐冶煉的產(chǎn)品。根據(jù)生鐵里碳存在形態(tài)的不同，又可分為煉鋼生鐵、鑄造生鐵。

生鐵性能:生鐵堅(jiān)硬 鑄造性好，但生鐵脆，不能鍛壓。

生鐵中除鐵外，還含有碳、硅、錳、磷和硫等元素。這些元素對(duì)生鐵的性能均有一定的影響。

碳(C):在生鐵中以兩種形態(tài)存在，一種是游離碳(石墨)，主要存在于鑄造生鐵中，另一種是化合碳(碳化鐵)，主要存在于煉鋼生鐵中，碳化鐵硬而脆，塑性低，含量適當(dāng)可提高生鐵的強(qiáng)度和硬度，含量過(guò)多，則使生鐵難于削切加工，這就是煉鋼生鐵切削性能差的原因。石墨很軟，強(qiáng)度低，它的存在能增加生鐵的鑄造性能。

硅(Si):能促使生鐵中所含的碳分離為石墨狀，能去氧，還能減少鑄件的氣眼，能提高熔化生鐵的流動(dòng)性，降低鑄件的收縮量，但含硅過(guò)多，也會(huì)使生鐵變硬變脆。

錳(Mn):能溶于鐵素體和滲碳體。在高爐煉制生鐵時(shí)，含錳量適當(dāng)，可提高生鐵的鑄造性能和削切性能，在高爐里錳還可以和有害雜質(zhì)硫形成硫化錳，進(jìn)入爐渣。

磷(P):屬于有害元素，但磷可使鐵水的流動(dòng)性增加，這是因?yàn)榱诇p低了生鐵熔點(diǎn)，所以在有的制品內(nèi)往往含磷量較高。然而磷的存在又使鐵增加硬脆性，優(yōu)良的生鐵含磷量應(yīng)少，有時(shí)為了要增加流動(dòng)性，含磷量可達(dá)1.2。

硫(S):在生鐵中是有害元素，它促使鐵與碳的結(jié)合，使鐵硬脆，并與鐵化合成低熔點(diǎn)的硫化鐵，使生鐵產(chǎn)生熱脆性和減低鐵液的流動(dòng)性，故含硫高的生鐵不適于鑄造細(xì)件。鑄造生鐵中硫的含量規(guī)定 多不得超過(guò)0.06(車輪生鐵除外)。

(1)、碳和硅元素是強(qiáng)烈的石墨化元素，含碳越高，析出的石墨越高，而硅又是強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化的元素，并且與鐵原子結(jié)合力強(qiáng)，碳以石墨形式存在，碳與硅含量的調(diào)整可以使金屬鑄件內(nèi)部金屬組織改變，陽(yáng)極組裝澆注要求澆注的磷生鐵環(huán)的強(qiáng)度，硬度適中為佳。

(2)、磷元素在磷生鐵中顧名思義是陽(yáng)極組裝澆注中的關(guān)鍵元素，由于陽(yáng)極組裝澆注采用間斷性方式，要求鐵水的流動(dòng)性較好，磷元素存在可以降低鐵水的粘度，磷與鐵二元素相結(jié)合所形成的晶體熔點(diǎn)溫度為1050攝氏度，可知明顯提高鐵水的流動(dòng)性硬度大，脆性強(qiáng)，易碎等。磷含量過(guò)大可導(dǎo)致磷生鐵環(huán)的冷脆性增大，使?jié)沧⒑蟮蔫F環(huán)產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重者導(dǎo)致脫落等狀況。因此，既要 磷元素足夠的含量，使鐵水有良好的流動(dòng)性，又要使磷生鐵環(huán)產(chǎn)生斷紋，磷生鐵中磷的適宜含量應(yīng)控制在0.6-1.5之間。

(3)、硫元素:硫是公認(rèn)的有害性元素，也是在金屬物質(zhì)中存在的元素，由于硫在熔融鐵水中 溶解，而在固體鐵中溶解度很小，因此，當(dāng)含硫的鐵水冷凝時(shí)要生成硫化鐵，這種低熔點(diǎn)的晶體即鐵銹，在這種晶粒間聚集使鑄鐵物產(chǎn)生裂紋斷裂，同時(shí)硫的存在還阻礙了石墨化過(guò)程，能增大鐵環(huán)的收縮性。

(4)、錳元素:在磷生鐵中使溶解在鐵水中的硫元素生成硫化錳MnS，硫化錳MnS的溶解度比硫化鐵FeS在鐵水中溶解度小，這樣 了向不熔物質(zhì)(渣)硫向轉(zhuǎn)移，由熱力學(xué)分析可知，錳Mn與硫S化學(xué)親和力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鐵Fe與硫S的化學(xué)親和力(例如，人們都知道生鐵表面的鐵銹比錳鐵表面的鐵銹表現(xiàn)極為明顯，但并不一定生鐵里面的硫含量高于鐵里面硫的含量)正如鐵水在錳Mn與硫S將產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)Mn S-MnS可知浮于渣中的硫化錳MnS，通過(guò)撈渣即可消除，同時(shí)錳元素在磷生鐵化學(xué)成分范圍內(nèi)可以形成穩(wěn)定的西化珠光體能使磷生鐵環(huán)的強(qiáng)度、硬度適中。

(5)、磷生鐵與磷生鐵環(huán)在使用過(guò)程中各元素的變化。

磷生鐵與磷生鐵環(huán)各元素在1300°C的高溫下各元素?zé)龘p量不同，碳和硅元素?zé)龘p量一般在0.4-0.7，磷和錳元素一般在0.1-0.3，硫元素的變化不定，如果控制除硫辦法，就能把硫元素控制在范圍內(nèi)，否則起相反作用，硫上升標(biāo)準(zhǔn)超限，就會(huì)造成不良因素。