Gang là gì? Những loại vật liệu gang tốt nhất

Các loại vật liệu, đặc biệt là các hợp kim, không thể thiếu trong ngành xây dựng hoặc sự phát triển của xã hội. Dưới nhiều hình thức khác nhau, vật liệu mang đến thiết bị phù hợp đáp ứng cuộc sống. Cụ thể, trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu về vật liệu gang, các loại vật liệu gang tốt nhất và khả năng ứng dụng của chúng. Vậy, gang là gì? Chúng ta cùng xem nhé:

Gang là gì?

Là loại vật liệu, một dạng hợp kim dùng cho ngành cơ khí nói riêng và các ngành công nghiệp sản xuất nói chung. Đây là dòng chất liệu được sử dụng nhiều trong thế kỉ XIV. Cho đến nay, nó vẫn là loại vật liệu không thể thay thế cho một số ngành nghề hoặc môi trường làm việc khác nhau.

Thành phần của gang

Là hợp kim được cấu thành từ nhiều nguyên tố hóa học, gồm: Fe, C, Mn, P, S, với thành phần chính là sắt và cacbon. Thông thường, hàm lượng cacbon sẽ chiếm khoảng 2 – 5%, tùy theo tỉ lệ mà tính chất vật liệu sẽ không giống nhau.

Tính chất của gang

Nhiệt độ nóng chảy của gang thấp nên được sử dụng rộng rãi, phổ biến trong chế tạo thiết bị van nước công nghiệp. Gang là một hợp kim có tính chất giòn.

Các loại vật liệu gang

Gang trắng

Hàm lượng cacbon trong gang lên đến 3,5% đồng nghĩa với tính giòn cao. Mặt cắt hay mặt gãy của loại gang này có màu trắng sáng nên được gọi là gang trắng. Một sản phẩm làm bằng gang trắng được đúc bởi C và Mn có hàm lượng thích hợp, trong điều kiện làm nguội nhanh. liên kết hóa học chủ yếu trong loại gang này có dạng Fe3C.

Do gang trắng có tính cứng và giòn nên tính cắt gọt của vật liệu tương đối kém. Thích hợp sử dụng làm vật liệu đúc, luyện thép, chế tạo gang rèn hoặc chi tiết máy, nên gang trắng có tính chống mài mòn tốt.

Gang xám

Thành phần hóa học của gang xám chứa: C (2,8 – 3,5%); Si (1,5 – 3%); Mn (0,5 – 1%); P (0,1 – 0,2%), cùng một số loại phụ gia khác. Vật liệu gang xám có độ bền và độ dẻo tốt nhất. Dựa vào đó, theo tiêu chuẩn Việt Nam, kí hiệu loại gang xám là GXA-B trong đó:

+ GX: viết tắt của gang xám.

+ A: chỉ số bền kéo.

+ B: chỉ số bền uốn.

Thí dụ minh họa: gang xám GX16-25, có chỉ số độ bền kéo bằng 12 kg/mm2; có độ bền uốn bằng 25 kg/mm2.

Màu xám của loại gang này do cacbon ở dạng graphit, cấu trúc tinh thể cacbon ở dạng pherit, peclit – pherit, peclit. Khiến cho bề mặt gãy của gang nhìn rõ với màu xám.

Ưu điểm của gang xám, có khả năng chống ăn mòn tốt, có sự bôi trơn, dễ cắt gọt trong quá trình gia công.

Nhược điểm của gang xám, có độ bền kéo dưới 40 kg/mm2 và độ cứng dưới 250 HB.

Ứng dụng gang xám đa dạng nhờ tính chất chống ma sát cùng độ bền và độ dẻo tốt. Vậy nên, gang này dùng để chế tạo thiết bị máy, thân van, vỏ hộp, lắp che, bánh răng, bánh đà. Một số loại van với công dụng cụ thể:

+ GX12 – 28: độ bền không thấp, phù hợp làm nắp chai hoặc vỏ hộp.

+ GX21 – 40: độ bền tầm trung, chế tạo bánh đà hoặc thân máy.

+ GX36 – 56: độ bền cao, thích hợp làm bánh răng và vỏ xi lanh.

Gang cầu

Thành phần hóa học của loại gang này, bao gồm: cacbon (3 – 3,6%); Si (2 – 3%); Mn (0,5 – 1%); Mg (0,04 – 0,08%); P (~0,15%); S (~0,03%). Chứa rất nhiều các hạt graphit bên trong với kích thước nhỏ dạng hình cầu.

Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1659 – 75, kí hiệu gang cầu như sau: GC + chỉ số độ bền + chỉ số độ dãn dài.

Ví dụ minh họa: vật liệu gang cầu GC45 – 15 được minh họa cụ thể như sau:

+ GC: viết tắt của vật liệu gang cầu.

+ Giới hạn bền kéo bằng 45 kg/mm2.

+ Độ dãn dài cho phép khoảng 15%.

Độ bền và độ dẻo của gang cầu tốt hơn so với gang xám khi mà các hạt graphit có dạng hình cầu. Một số loại van cầu đặc biệt có được độ cứng và độ bền của vật liệu thép. Vậy nên, cho phép nó hoạt động giống như vật liệu thép.

Ưu điểm của gang cầu, cho phép vật liệu này làm việc ở đa dạng điều kiện môi trường khác nhau. Theo đó, vật liệu có thể được chế tạo ra với hình dáng phức tạp, giảm hao phí nguyên vật liệu nhưng vẫn đáp ứng điều kiện làm việc.

Ứng dụng của van cầu, phục vụ sản xuất chi tiết máy, khuỷu tay, trục, van bướm, van bi, van điều khiển chống chịu tải trọng và lực kéo khác nhau.

Gang dẻo

Cấu tạo có những hàm lượng thành phần hóa học theo tỉ lệ sau: cacbon (2,2 – 32,8%); Silic (0,8 – 1,4%); Manga (~ 1%); Photpho (~ 0,2%); Lưu huỳnh (~ 0,1 %). Các hạt graphit kích thước nhỏ, sau khi làm nguội chậm sẽ hình thành gang dẻo. Quy trình cụ thể như sau:

+ Gang dẻo được đúc bởi vật liệu gang trắng.

+ Thời giản ủ gang dẻo từ 70 – 100 giờ ở mức nhiệt độ 900 đến 1000 độ C, ta sẽ nhận được gang dẻo.

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1659 – 75, kí hiệu gang dẻo như sau: GZ + độ bền kéo + độ giãn dài.

Ví dụ minh họa: vật liệu gang dẻo GZ33 – 8 là loại gang dẻo có độ bền kéo bằng 33 kg/mm2, độ giãn dài bằng 8%.

Ưu điểm của gang dẻo, cho phép chịu va đạp và chịu kéo tốt; dễ dàng gia công dưới nhiều hình dáng phúc tạp.

Ứng dụng của gang dẻo, phục vụ sản xuất chi tiết máy, chế tạo thiết bị van công nghiệp như van bướm gang, van bi gang, van cổng gang.

Tham khảo thêm vật liệu hợp kim khác: Inox | Thép

Ứng dụng của gang trong ngành van công nghiệp

Do sở hữu nhiều đặc tính nổi bật, nên người ta áp dụng vật liệu gang cho sản xuất chế tạo thiết bị máy móc, đúc các phụ kiện phức tạp. Rất nhiều vật liệu, thiết bị được sản xuất bằng vật liệu gang với việc sử dụng nhiều hơn 70% trọng lượng bằng gang.

Hiện tại, đơn vị Tuấn Hưng Phát Valve đang phân phối thiết bị van nước công nghiệp nhập khẩu được sản xuất bằng gang như: van bướm, van cổng, van bi, van một chiều. Nếu quý khách hàng có nhu cầu sử dụng vui lòng liên hệ hotline để được tư vấn trực tiếp nhé.