Gang là gì? Tính chất, phân loại và những ứng dụng trong đời sống

Gang từ lâu đã được tìm thấy và sử dụng rộng rãi trong đời sống sinh hoạt bởi những sự rắn chắc, bền bỉ. Cho đến ngày nay chúng vẫn được ứng dụng phong phú trong sản xuất máy móc, linh kiện, đồ gia dụng, đồ trang trí… 

Để có thể hiểu rõ hơn về loại vật liệu này dưới đây hãy cùng FORZA Việt Nam tham khảo ngay bài viết dưới đây nhé!

Gang là gì?

Gang là một loại hợp kim tổ hợp chính từ các thành phần gồm sắt (Fe – hơn 95% trọng lượng) và carbon (C – 2,14 đến 4%) và Silic (1 đến 3%) ngoài ra có còn thêm các nguyên tố phụ như: Lưu huỳnh, photpho, mangan…

Gang có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp trong khoảng từ 1150-1200°C, độ chảy loãng cao, tính đúc tốt nên khả năng chịu nén và chống mài mòn cao. 

Tùy theo thành phần hóa học cấu tạo mà gang được chia thành 2 nhóm chính bao gồm gang trắng và gang graphit. Trong đó gang graphit được sử dụng nhiều hơn do chúng không chứa Ledeburit khá mềm và, dễ gia công với 3 loại là gang xám, gang cầu và gang dẻo.

Đặc điểm tính chất

Là vật liệu có tính ứng dụng cao trong ngành cơ khí gang sở hữu nhiều thành phần, tính chất riêng biệt như:

• Gang có nhiệt độ nóng chảy, thấp hơn so với sắt nguyên chất.
• Chịu nén tốt, chống mài mòn, va đập và chịu được tải trọng cao.
• Độ giòn cao, có tính đúc tốt dễ nấu luyện bởi độ loãng chảy cao. Tuy nhiên không phù hợp để gia công hàn.
• Gang sử dụng trong gia công đúc để làm những chi tiết tương đối phức tạp như: Vỏ máy, bánh đai, thân máy, bánh đà, trục khuỷu, trục cán, ổ trượt, bánh răng…

Phân loại gang

Như đã chia sẻ ở trên gang được phân loại thành 2 nhóm chính gồm gang trắng và gang Graphit:

Gang trắng

Gang trắng hay còn được biết đến là loại gang thường. Chúng được cấu tạo từ Fe – C, trong đó cacbon sử dụng có dạng liên kết là Fe3C từ 3-3,5%.

Dòng gang này có màu trắng, cứng, độ giòn cao, khá khó gia công đặc biệt là cắt hoặc hàn. Vì vậy được dùng chủ yếu trong luyện thép hoặc chế tạo chi tiết máy chống ăn mòn cao. Ngoài ra chúng cũng có thể sử dụng đúc ủ ra các loại gang khác như gang dẻo, gang xám biến trắng.

Gang Graphit

Khác với gang thường gang Graphit có hàm lượng cacbon cao hơn 2,14% và chứa thêm một số tạp chất Mn, Si, P, S… Bên cạnh đó cấu tạo của gang Graphit phần lớn ở dạng tự do rất ít hoặc không chứa Fe3C.

Chúng tồn tại ở 3 thể chính gồm:

Gang xám

Là loại gang này phổ biến nhất hiện nay tồn tại dưới dạng tấm, phiến, chuỗi… 

• Ưu điểm: Có giá thành khá rẻ, nhiệt độ nóng chảy chỉ từ 1350ºC, khả năng cách âm cao, uốn dẻo tốt. Hỗ trợ tăng độ mài mòn và làm giảm độ co ngót sau khi đúc.
  
• Nhược điểm: Trọng lượng lớn, bề mặt khá xù xì, không thẩm mỹ cao, độ giòn cao, khó rèn. Chỉ được ứng dụng chủ yếu ở ngành kỹ thuật tại khu công nghiệp, nhà máy sản xuất…

Gang cầu

Gang cầu là sản phẩm vật liệu bên ngoài có dạng quả cầu có đặc tính có độ bền cao, chống va đập, bền dẻo, chống mài mòn tốt. Bởi thành phần chính của gang cầu gồm 4,3 – 4,6% nguyên tố C và Si.

Hiện nay, gang cầu ứng dụng tốt trong sản xuất các loại van công nghiệp có thể kể đến như van cổng, van bướm, van một chiều… nhằm đảm bảo an toàn, chất lượng. Đồng thời đáp ứng tốt nhất về điều kiện, môi trường hay lĩnh vực cần sử dụng…

Ngoài ra, gang cầu cũng được dùng để chế chi tiết máy trung bình và lớn phức tạp, cần chịu tải trọng cao, chịu sức kéo và va đập tốt.

Gang dẻo

Gang dẻo là dạng graphit cụm bông, được ủ “graphit hóa” từ gang trắng ở nhiệt độ từ 850-1050⁰C. 

• Ưu điểm: Có tính dẻo, độ bền cơ học tốt và tính thẩm mỹ cao. Thông thường chúng có tính chống chịu tốt, tuổi thọ cao kể cả trong điều kiện khắc nghiệt từ môi trường. 
• Nhược điểm: So với gang xám gang dẻo ít được sử dụng hơn vì có giá thành cao cùng công nghệ sản xuất phức tạp.

Những ứng dụng của gang trong đời sống

Với những ưu điểm, đặc tính nổi bật, hiện nay gang được ứng dụng để sản xuất trong rất nhiều lĩnh vực phổ biến. Cụ thể:

• Trong ngành chế tạo máy: Giúp đúc các băng máy lớn có độ phức tạo cao, không cần phải chịu độ uốn nhưng cần chịu lực nén tốt.
• Trong sản xuất các băng máy công cụ thân máy của động cơ đốt…
• Trong sản xuất van công nghiệp: van bướm, van cổng, van cầu, van cân bằng trong môi trường nước, hơi nóng, khí nén,…
• Sử dụng làm trục khuỷu, ống nước có đường kính lớn, nắp hố ga, song chắn… vì có độ an toàn cao, dễ thi công, giá thành rẻ.
• Trong chạm khắc trang trí bề mặt có thể mài dũa dễ dàng.

Trên đây là những thông tin mà FORZA muốn chia sẻ đến bạn về chất liệu gang. Với một chất liệu tốt như thế này FORZA cũng ứng dụng rất nhiều trong việc đưa vào ứng dụng sản xuất trong các chi tiết thiết bị của mình như bếp ga,…