生铁为含C量大于2%的铁碳合金。它分为共晶生铁、亚共晶生铁、过共晶生铁以及铸铁和球墨铸铁等。
（1）共晶生铁（含C量为4.3%）。
当温度高于1130℃时，呈液态；当温度低于1130℃时，结晶成莱氏体。
（2）亚共晶生铁（含C量大于2.0%小于4.3%）。
当温度降至AC线以下时，铁液中不断析出奥氏体。当温度降至1130℃时，铁液含碳量为4.3%。温度低于1130℃时，铁液一次结晶成莱氏体。当温度自1130℃降至723℃时，被莱氏体包围着的奥氏体周围不断析出渗碳体。当温度降至723℃以下时，奥氏体又转变成珠光体。因此，亚共晶生铁是由莱氏体、渗碳体和珠光体所组成的。其晶体构造如图6.9 （a）所示。
图6.9 生铁结晶结构图
（3）过共晶生铁（含C量大于4.3%）。(www.xing528.com)
当温度降至CD 线以下时，铁液中不断析出渗碳体。当温度降至1130℃以下时，尚未结晶的铁液一次结晶成莱氏体。因此，过共晶生铁是由莱氏体和渗碳体所组成。其结构如图6.9 （b）所示。
上述几种生铁，都是以莱氏体为基体相，其间夹杂有渗碳体或渗碳体加珠光体。它们的断口均呈银白色，故通称白口铁。莱氏体及渗碳体均为硬脆的固体，所以白口铁硬度高、脆性大、加工困难。
（4）灰口铁及球墨铸铁。
1）灰口铁。当铁液中含有较多的Si，且冷却速率较慢时，铁液中的C会以石墨形态析出，Fe3C也会分解并析出石墨。这时，生铁中渗碳体及莱氏体减少，铁素体及珠光体增多。由于铁中含有石墨，故断口呈灰色，称灰口铁。其结构如图6.9 （c）所示。
灰口铁的硬度低，铸造后可切削加工，是制造铸件的原料，也称为铸铁。铸铁中的石墨呈条状或片状分布，降低了晶粒间的结合力，故其抗拉强度低、脆性也较大。
2）球墨铸铁。在灰口铁的铁液中加入适量的稀土镁硅复合合金 （球化剂），使冷却过程中析出的石墨呈球形分布于铁素体或珠光体之间，即为球墨铸铁。其结构如图6.9 （d）所示。
球墨铸铁既有铸铁的优点 （易铸造、易切削、耐磨），又有钢材的优点 （塑性好、韧性好、抗拉强度较高等），故广泛应用于农业机械、铁道及水力机械中。
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