Gang là gì? Đặc tính của các loại gang cầu, gang xám và gang dẻo

1. Gang là gì?

   Gang có tiếng anh là cast iron là một loại chất liệu có cấu tạo từ hợp kim sắt và cacbon trong đó sắt chiếm hơn 95%, cacbon có hàm lượng lớn hơn 2,14% - 4 % thành phần, silic 1% – 3% và các nguyên tố khác như lưu huỳnh, photpho, mangan,...

  Gang thông thường có đặc tính giòn, đối với một số loại đặc biệt có tính dẻo như gang dẻo, dễ dàng đúc, chịu màn mòn, khả năng chống oxy hóa và nén tốt vì vậy mà gang được ứng dụng sử dụng để sản xuất nhiều hệ thống, máy móc, thiết bị công nghiệp như sản xuất van công nghiệp, thiết bị dân sinh, phụ kiện xây dựng... Tuy nhiên gang có điểm nóng chảy thấp, chảy loãng cao nên một số loại gang thường chịu nhiệt không quá cao.

• Gang trắng chứa tạp chất carbide vết nứt đi thẳng.
• Gang xám mảnh graphit lệch vết nứt, vật liệu bị vỡ tạo ra vô số vết nứt mới.
• Gang cầu có nốt graphit hình cầu ngăn đứt gãy

2. Lịch sử hình thành gang

   Gang là loại chất liệu được hình thành từ rất lâu từ khi trái đất được hình thành. Tuy nhiên, gang được phát hiện sớm từ thế kỷ thứ 5 với những cổ vật bằng gang tại Giang Tô Trung Quốc. Các vật liệu gang được sử dụng để chế tạo vũ khí, có đồ dùng sinh hoạt, sản xuất trong thế kỷ 15. Những năm 1770, cây cầu gang đàu tiên được xây dựng bởi Abraham Darby III nằm ở Shropshire, Anh. Và từ đấy vậy liệu gang được sử dụng trong nhiều công trình, nhà ở, cầu đường,...

3. Thành phần hóa học gang

Gang có thành phần hóa học là hợp kim giữa sắt, cacbon và các nguyên tố cấu tạo nên như:

4. Tính chất chất liệu gang

   Gang có tính chất độ giòn cao, cơ tính thấp hơn thép, chịu va đập kém do gang có chứa hamg lượng cementit. Tính chất gang còn phụ thược vào các kiểu loại gang như gang graphit, gang xám, dẻo, gang cầu. Cụ thể tính chất gang theo bảng sau:

5. Phân loại chất liệu gang đặc tính của các loại gang cầu, gang xám và gang dẻo

Chất liệu gang thường được chia làm 2 loại gang chính: gang trắng và gang graphit.

5.1. Chất liệu gang trắng

   Gang trắng tên tiếng anh White cast iron là một loại hợp kim giữa sắt và cacbon Fe – C trong đó cacbon chiếm từ 2,14% đến 3,5% và các nguyên tốt khác như Si, P, S,Mn,... Gang trắng có dạng liên kết hóa học cementit Fe3C, có mặt gãy màu sáng trắng của cementit.

   Tính chất gang trắng có độ cưng, giòn vì thế van phù hợp làm các vật liệu đúng được dùng chủ yếu để rèn gang, tạo các chi tiết như trục, cổ các chi tiết đúc cố định trong các hệ thống, thiết bị máy móc, các công trình,...

Gang trắng được chiu làm 3 loại như:

• Gang trắng trước cùng tinh Ledeburit có %C <= 4,3%
• Gang trắng cùng tinh Ledeburit có %C = 4,3%
• Gang trắng sau cùng tinh Ledeburit có %C => 4,3%

5.2. Chất liệu gang xám graphit

   Gang xám tên tiếng anh gray cast iron là loại gang graphit dạng tấm(dạng graphit tự nhiên) thành phần hóa học bao gồm C chiếm (2,8 %- 3,5%), Si chiếm (1,5% - 3%), Mn chiếm (0,5% - 1%), P chiếm (0,1% - 0,2%), S khoảng 0,08% đối với khối lượng nhỏ và 0,1% - 0,12% đối khối lượng lớn.

   Tính chất gang xám có độ bền, độ dẻo, độ dai thấp với độ bền(35 – 40 kg/mm2), độ cứng 150 đến 250 HB. Gang xám có cấu trúc pherit, peclit - pherit, peclit. Gang xám graphit được ứng dụng để làm phôi gang, khử rung động, bôi trơn làm các phụ kiện như thân máy, ống, trục, bệ, các ổ trượt và bánh răng trong các hệ thống máy móc.

5.3. Chất liệu gang cầu graphit

   Gang cầu graphit dạng cầu là liệu gang xám dạng được cầu hóa khi đúc (peclit - ferit, peclit) graphit có dạng thu nhỏ hình cầu. Gang cầu có thành phần hóa học bao gồm C chiếm 3% - 3,6% Si chiếm 2 - 3% Mn chiếm 0,5 - 1% Ni < 2% Mg chiếm 0,04 - 0,08% P khoảng 0,15% và S khoảng 0,03%.

   Gang cầu graphit có độ bền và độ dẻo cao hơn gang xám, có các tính chất của thép như C20 – C45 và có các đặc tính của gang vì thể gang cầu chịu áp cao và nhiệt độ lớn. Gang cầu graphit được ứng dụng để chế tạo sản xuất các loại máy móc, phụ kiện gang, trục van, trục cán, ống các nắp hố, nắp thùng,...

5.4. Chất liệu gang dẻo graphit

   Gang dẻo graphit là loại gang được ủ graphit hóa từ gang trắng có thành phần bao gồm C chiếm 2,2 - 32,8% Si chiếm 0,8 - 1,4%  Mn khoảng 1% P khoảng 0,2% S khoảng 0,1%. Gang dẻo được hình thành sau khi ủ gang trắng cementit, lúc này gang trắng sẽ hòa thành graphit hạt nhỏ, khi làm nguội chậm sẽ thu được gang dẽo và có nền kim loại là ferit, peclit, hoặc ferit - peclit.

   Gang dẻo graphit có độ dẻo cao hơn các loại gang khác vì thế gang dẻo có thể chiu va đập, chịu kéo tốt và được ứng dụng để chế tạo cho các chi tiết trong các máy móc công nghiệp, nông nghiệp, máy kéo, máy dệt, ô tô,...

6. Ứng dụng gang trong đời sống và sản xuất

• Gang được ứng dụng để sản xuất các phụ kiện công nghiệp như cút gang, tê gang, khớp nối gang, bù gang, nắp chụp gang,...
• Gang được ứng dụng dùng chế tạo các sản phẩm van công nghiệp như van bướm, van bi, van cầu, van cổng, van dao,...
• Gang được ứng dụng để sản xuất các chi tiết trong máy móc như trục, đĩa, nắp chụp,...
• Gang ứng dụng để sản xuất ống nối, cầu đường dùng để làm trong các công trình xây dựng,...

   Như vậy là chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về gang là gì? Đặc tính của các loại gang cầu, gang xám và gang dẻo. Chúng tôi mong rằng với những kiến thức chia sẻ trên sẽ giúp các bạn và quý khách hàng hiểu rõ hơn về gang để có thể ứng dụng trong học tập, đời sống sinh hoạt và sản xuất. Liên hệ với chúng tôi để được giải đáp những thắc mắc mà tìm mua ngay các sản phẩm van công nghiệp, phụ kiện công nghiệp gang ngay nhé.

Nguồn: vanhanoi.com