Thông tin chuyên ngành

Đặc tính của gang là giòn (trừ gang dẻo), độ nóng chảy thấp, độ loãng cao, tính đúc tốt, chịu nén tốt và khả năng chống mài mòn cao, khả năng chống oxy hóa cao. Vì vậy gang đã trở thành vật liệu phổ biến được sử dụng rộng rãi trong các đường ống, máy móc và các bộ phận ôtô.

Phân loại

Gang trắng: là hợp kim có tổ chức tế vi là giản đồ Fe-C, cacbon và sắt nằm dưới dạng liên kết hóa học là Fe₃C. Được hình thành trong quá trình làm nguội rất nhanh từ quá trình kết tinh gang lỏng. Có thể thêm các nguyên tố như Cr, Mo, Ni để làm tăng tính chịu nhiệt, chống mài mòn và va đập của gang trắng. Độ cứng của gang trắng khá cao vì vập tính đúc rất kém, khó gia công chỉ có thể để làm thành gang dẻo.

Gang xám: cũng là hợp kim Fe-C, nhưng cacbon nằm dưới dạng graphit (tự do) hình tấm. Thường thì gang xám sẽ chứa: C (2,8 – 3,6%), Si (0,5 - 1,6%), Mn (0,5 – 1%), P (0,1 – 0,2%), S (0,08 – 0,15%). Theo TCVN thì gang xám sẽ có ký hiệu là GX kèm theo 2 chỉ số tiếp theo thể hiện độ bền kéo và độ bền nén tối thiểu. Gang xám tuy có độ bền kéo thấp nhưng độ bền nén cao, khả năng chống mài mòn cao, dễ đúc, dễ cắt gọt. Gang xám thường được sử dụng để tạo ra các chi tiết chịu trọng tải nhỏ và ít va đập như: thân máy, ống nước,… và đôi khi được sử dụng tạo thành các ổ trượt và bánh răng do chịu được ma sát tốt.

Gang cầu: cacbon nằm dưới dạng graphit cầu là dạng được cầu hóa khi đúc. Gang cầu chứa thành phần hóa học như sau: C (3 – 3,6%), Si (0,2 – 1%), Mn (0,04 – 0,85%), Ni (< 2%), Mg (0,04 - 0,08%), P(<0,15%), S (< 0,03%). Do có nhiều ưu điểm về cơ tính nên gang cầu được sử dụng phổ biến để thay thế cho thép trong các trường hợp chi tiết có hình dáng phức tạp, đặc biệt là trục khuỷu các động cơ nhẹ. Vì thế mà giảm được hao phí nguyên vật liệu mà vẫn đảm bảo được điều kiện làm việc tốt.Thường được dùng để chế tạo các chi tiết máy trung bình và lớn, hình dạng phức tạp, chịu tải trọng cao, chịu kéo và va đập như các loại trục khuỷu, trục cán, ứng dụng làm trục khuỷu, ống nước đường kính lớn, nắp hố ga, song chắn… vì giá thành rẻ, độ an toàn cao và thi công dễ dàng.

Gang dẻo: Graphit ở dạng cụm bông, được chế tạo bằng cách ủ graphit hóa từ gang trắng trong vài ngày ở nhiệt độ từ 850⁰C – 1050⁰C. Đây là loại gang có độ bền cao, thừa kế những đặc tính tốt của gang, thường được dùng để sản xuất những sản phẩm cần có bề mặt mềm để dễ dàng đúc, chạm khắc và gia công cơ khí. Tuy nhiên nhược điểm của gang dẻo là giá thành sản xuất cao, khả năng chịu nén kém. Do đó chỉ được dùng chế tạo các chi tiết có khối lượng nhỏ, có thành mỏng, chịu va đập dùng trong công nghiệp chế tạo máy kéo, ô tô, máy dệt…

Gang xám biến trắng: là gang xám nhưng có bề mặt được làm nguội nhanh khi đúc trong khuôn, nên bề mặt sẽ biến thành gang trắng. Được dùng để sản xuất bi nghiền, trục nghiền, trục xay xát ta sử dụng gang xám biến trắng. Loại gang này có bề mặt bị biến thành gang trắng với chiều dày nhất định có độ cứng cao và tính chống mài mòn lớn.

Gang graphit ngắn: Giống gang xám nhưng tinh thể graphit ngắn và dày hơn so với trong gang xám. Gang graphit ngắn còn được gọi là 'gang graphit thiêu kết' do các hạt hợp kim gang được ép vào khuôn ở áp suất cao và nung ở nhiệt độ cao để các hạt graphit liên kết lại với nhau.