黑色金属材料（1） 生铁生铁是指含碳量大于2%的铁碳合金。
工业生铁一般含碳量不超过4.5%。
按其成分、性能及用途的不同，生铁分为三类。
1）炼钢生铁—— 一般硅含量较低（不大于1.75%），含硫量则较高（不大于0.07%），它是平炉、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，断口为白色，所以称为白口铁。
2）铸造生铁—— 一般含硅量较高，（达3.75%），含硫稍低（不大于0.06%），由于熔点低、流动性好，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。
3）合金生铁——用含有共生金属如铜、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、钒、钛等元素，是为了便于热处理时改善组织从而改进强度、耐磨性能等力学性能。
（2） 可锻铸铁可锻铸铁是由炼钢生铁在900~1000℃的高温下经过2~9天的长时间退火而形成的一种铸铁。
可锻铸铁又根据金相组织的不同，分为黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁和白心可锻铸铁。
（3） 工业纯铁工业纯铁是含碳量低于0.04%的铁碳合金，含铁约99.9%，而杂质总含量纸为0.1％。
工业纯铁可在电炉、平炉或氧气转炉中冶炼。
它主要用于磁性材料。
（4） 铁合金铁合金是铁与一定量其他金属元素的合金。
铁合金是炼钢的原料之一。
在炼钢时作钢的脱氧剂和合金元素添加剂，用以改善钢的性能。
由于生产铁合金比生产纯金属工艺过程简单、经济，如在金属铬中每吨铬的价格要比碳素铬铁中每吨铬的价格高五倍，而铁元素对炼钢无害。
铁合金又往往比纯金属有熔点低和密度大（指密度小的金属如钛、硼等）易于加入钢中等优点，因此钢中的合金元素多以铁合金状态加入。
按所含元素的不同，铁合金又分为以下几种，它们的用量最大。
硅铁：按含量不同分为工业硅，含硅95%、75%、45%等硅铁，还有含硅12%的贫硅铁、硅铝合金、硅钙合金等硅质合金。
锰铁：按含碳量分为碳素锰铁（含C为7%），中碳锰铁（含C为1.5%~1.0%），低碳锰铁（含C为0.5%），金属锰、硅锰合金。
铬铁：按含碳量分为碳素铬铁（含C8%~4%），中碳铬铁（含C4%~0.5%），低碳铬铁（含C0.5%~0.15%），微碳铬铁（含C0.06%），超微碳铬铁（C<0.03%），金属铬、硅铬合金。
（5） 沸腾钢它是脱氧不完全的钢，一般用锰铁和铝脱氧。
脱氧后钢水中还剩有相当量的氧（FeO），FeO和C起作用放出一氧化碳气体，因此钢水在钢锭模内呈沸腾现象，称为沸腾钢。
这种钢表面质量好，加工性能良好，因此常用来轧制各种不同厚度的钢板。
另外没有缩孔，用的脱氧剂少，所以成本低。
它的缺点是：化学成分不均匀，抗腐蚀性和机械强度较差。
（6） 镇静钢它是脱氧完全的钢，先用锰铁、后用硅铁、最后用铝进行脱氧。
由于钢中的氧已很少，因此当钢水浇铸在钢锭模内时呈静止状态，即没有C和FeO作用而产生一氧化碳的沸腾现象，所以称镇静钢。
镇静钢的优点是化学成分均匀，因此，各部位的力学性能也均匀，具有较好的焊接性和塑性及较强的抗腐蚀性能。
但缺点是表面质量较差，有缩孔，且成本高。
（7） 半镇静钢它的性能介于镇静钢和沸腾钢之间，中等程度脱氧。
由于生产过程较难控制，它在钢的生产中占的比重不大。
（8） 碳钢碳钢也叫碳素钢。
是含碳量小于2%的铁碳合金。
碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。
按用途可的碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切结构钢三类。
碳素结构金刚又可以分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种。
按含碳量可以把碳钢分为低碳钢（含C≤0.25%），中碳钢（含C0.25%~0.6）和高碳钢（含C>0.6%）。
按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢（含磷、硫较高），优质碳素钢（含磷、硫较低）和高级优质钢（含磷、硫更低）。
一般碳钢中含碳量越高则硬度越高，强度也越高，但塑性降低。
（9） 碳素结构钢碳素结构钢也叫优质碳素结构钢，含碳量小于0.8%。
除几个含碳很低的牌号可以熔炼沸腾钢外，其余都是镇静钢。
碳素结构钢按量不同可以分为正常含锰量（0.25%~0.8%）和较高含锰量（0.70%~ 1.20%）两组，后者具有较好的力学性能和加工性能。
按碳含量可以把碳素结构分为三类：低碳钢：主要用于冷加工和焊接结构，在制造受磨损零件时可以进行表面渗碳；中碳钢：主要用于强度要求较高的构件，根据要求的强度不同进行淬火和回火处理；高碳钢：主要用来弹簧和受磨损构件。
碳素结构钢广泛用于建造厂房、桥梁、锅炉、船舶等。
（10） 碳素工具钢碳素工具钢是基本上不含合金元素的高碳钢，含碳量在0.65%~ 1.35%范围内，碳素工具钢的生产成本低，原料