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

生鐵性能:生鐵堅硬 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。這些元素對生鐵的性能均有一定的影響。

碳(C):在生鐵中以兩種形態存在，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，含量適當可提高生鐵的強度和硬度，含量過多，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性，降低鑄件的收縮量，但含硅過多，也會使生鐵變硬變脆。

錳(Mn):能溶于鐵素體和滲碳體。在高爐煉制生鐵時，含錳量適當，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硫形成硫化錳，進入爐渣。

磷(P):屬于有害元素，但磷可使鐵水的流動性增加，這是因為磷減低了生鐵熔點，所以在有的制品內往往含磷量較高。然而磷的存在又使鐵增加硬脆性，優良的生鐵含磷量應少，有時為了要增加流動性，含磷量可達1.2。

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

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

(2)、磷元素在磷生鐵中顧名思義是陽極組裝澆注中的關鍵元素，由于陽極組裝澆注采用間斷性方式，要求鐵水的流動性較好，磷元素存在可以降低鐵水的粘度，磷與鐵二元素相結合所形成的晶體熔點溫度為1050攝氏度，可知明顯提高鐵水的流動性硬度大，脆性強，易碎等。磷含量過大可導致磷生鐵環的冷脆性增大，使澆注后的鐵環產生裂紋，嚴重者導致脫落等狀況。因此，既要 磷元素足夠的含量，使鐵水有良好的流動性，又要使磷生鐵環產生斷紋，磷生鐵中磷的適宜含量應控制在0.6-1.5之間。

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

(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(渣)硫向轉移，由熱力學分析可知，錳Mn與硫S化學親和力遠遠大于鐵Fe與硫S的化學親和力(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將產生化學反應Mn S-MnS可知浮于渣中的硫化錳MnS，通過撈渣即可消除，同時錳元素在磷生鐵化學成分范圍內可以形成穩定的西化珠光體能使磷生鐵環的強度、硬度適中。

(5)、磷生鐵與磷生鐵環在使用過程中各元素的變化。

磷生鐵與磷生鐵環各元素在1300°C的高溫下各元素燒損量不同，碳和硅元素燒損量一般在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，否則起相反作用，硫上升標準超限，就會造成不良因素。