GANG LÀ GÌ? ĐẶC TÍNH VÀ ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU GANG

Gang là gì? Gang là một loại vật liệu góp mặt và ứng dụng rất nhiều trong đời sống của chúng ta, từ các đồ gia dụng, nhà bếp, cho đến các máy móc, sản phẩm công nghiệp,.. Tuy nhiên, để hiểu rõ về đặc tính và các ứng dụng của chúng hơn thì cùng Wisevietnam – nhà phân phối đồng hồ áp suất wise để tìm hiểu qua bài viết này nhé.

1. Gang là gì?

Gang là gì? Gang là một loại hợp kim được cấu tạo chính bởi 2 thành phần là Sắt (Fe) và C (Cacbon), ngoài ra còn một số hợp chất khác trong gang như Mn, S, P, Si. 

Gang là gì

Gang được phân biệt với các kim loại khác của Sắt bằng lượng C với hàm lượng lớn hơn 2,14%.

Gang có nhiệt độ nóng chảy từ ~ 1150 – 1200 độ C và < ~ 300 độ C so với Fe nguyên chất. Gang có tính chất giòn, có hình thù dạng tấm khi đông đặc.

2. Tính chất của Gang bị tác động bởi các thành phần nào?

Gang là gì? Gang là một hợp chất kim loại và tính chất của gang hoàn toàn có thể thay đổi dựa theo hàm lượng và thành phần của các hợp chất này.

Tính chất của Gang

Lưu huỳnh: Dù lượng lưu huỳnh trong gang chỉ chiếm 0.1% nhưng góp phần làm cho gang trở nên giòn và cứng hơn.

Mangan: Chiếm ~ 0.75% trong gang và góp phần tăng độ cứng, chống mòn và giúp gang trở nên tinh xảo hơn.

Vonfram: Giúp gang tăng độ bền và độ cứng nóng.

Molypden: Giúp gang tăng độ cứng.

Nhôm: Hoạt động như một chất khử oxi hoá.

Niobi: Giúp gang tăng độ dẻo và giảm bớt độ cứng.

Coban: Giảm độ cứng của gang và giúp gang không bị mềm khi tiếp xúc nhiệt độ cao.

Titan: Chất khử oxi hoá.

Vanadi: Giúp tăng độ cứng và cứng nóng cho gang.

Nickle: Tăng độ bền kéo cho gang.

Chromium: Tăng độ cứng của gang, chống mài mòn và oxi hoá.

Silic: Tồn tại tới 4% trong gang giúp gang mềm dẻo và dễ dàng gia công, nhưng đồng thời cũng tăng độ cứng và điện trở suất trong gang.

3. Các phân loại phổ biến của gang

Tuỳ vào hàm lượng thành phần các nguyên tố trong gang, người ta có thể tăng, giảm để thay đổi tính chất và dễ ứng dụng. Tuy nhiên, phổ biến nhất thì gang thường được chia ra làm các loại như: gang xám, gang cầu, gang trắng, gang dẻo dựa vào Graphit.

Các phân loại của gang

3.1. Gang xám

Gam xám có thành phần là toàn bộ lượng C (cacbon) tồn tại dưới dạng graphit tự do và thường ở các dạng phiến, chuỗi, tấm,..

Gang xám thường có màu xám ở mặt gãy, là màu sắc đặc trưng của graphit tự do và ferit. Đây cũng loại gang phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất.

Tuy nhiên, gang xám lại kém về độ bền cơ học, độ dai, dẻo thấp. Nhưng độ chống mài mòn của gang cao, nên khi cắt gọt, khử rung, giảm độ co thì phôi gang thường dễ bị vụn.

Gang có khả năng gia công tốt cùng khả năng chống mài mòn nên thường được ứng dụng trong các chi tiết cần chịu áp lực, tải trọng lớn, trọng lực nhỏ và ít bị tác động và va đập như ống nước, thân máy,..

3.2. Gang cầu

Gang cầu là một loại gang có độ bền cao, biến tính từ gang xám nên có than chì ở dạng cầu.

Đây cũng là loại gang có độ bền cao nhất khi graphit tồn tại ở dạng cầu tròn, màu sắc giống như gang xám nên khá khó phân biệt gang xám bằng mắt thường.

Vì độ bền cao nên gang cầu thường được ứng dụng trong các chi tiết yêu cầu độ chịu tải và chống va đập cao, dễ dàng chế tạo bằng phương pháp đúc như thanh chắn song, nắp hố ga, trục khuỷu,.. vì dễ thi công, an toàn, chi phí lại tiết kiệm.

3.3. Gang trắng

Gang trắng cũng được cấu thành từ 2 nguyên tố chính là Fe và C với hàm lượng C > 2.14% và một số tạp chất khác.

Gang trắng được gọi như vậy là vì ở mặt gãy của gang thường có màu sáng trắng, chúng chỉ được hình thành khi hàm lượng C và Mn ở mức thích hợp và vật đúc nhỏ, mỏng, nguội nhanh.

Dưới bề mặt của gang trắng có đặc điểm của xi măng, cũng là nhân tố tạo ra màu trắng. Gang trắng có độ cứng và khả năng chống mài mòn cực cao.

Tuy nhiên, chúng cứng và giòn nên khó cắt gọt, chỉ ứng dụng để làm các vật liệu đúc, chế tạo gang rèn, luyện thép, trục cán, bi nghiền,..

3.4. Gang dẻo

Gang dẻo chính là gang trắng được ủ trong nhiệt độ cao trong thời gian dài ~ 850 – 1050 độ C tạo nên một loại gang có độ dẻo và độ bền cao, cùng thừa hưởng những ưu điểm vốn có của gang làm các khả năng của gang trở nên vượt trội hơn.

Gang dẻo được ứng dụng chính trong sản xuất các loại van công nghiệp hay các hệ thống khí, nước,..

4. Ứng dụng của gang trong đời sống

Gang là gì và ứng dụng ra sao trong cuộc sống? Gang là một vật liệu thô sơ và những ứng dụng tuyệt vời đã được sử dụng từ những thời kỳ xa xưa nhất.

Ứng dụng của gang trong đời sống

✔ Gang được phát minh từ những thế kỷ thứ V trước công nguyên tại Trung Quốc và được sử dụng để làm các dụng cụ như nồi, lưỡi cày hay các loại vũ khí do giá thành sản xuất rẻ.

✔ Ở các thế kỷ XV tại phương Tây, Gang được ứng dụng làm các loại súng bắn, đúc súng thần công.

✔ Ở thời nay, khi các phát minh nghiên cứu và công nghệ trở nên phát triển hơn thì gang cũng được ứng dụng vô cùng phổ biến và rộng rãi, chi phí sản xuất thấp.

✔ Gang được ứng dụng trong các chi tiết yêu cầu độ chịu tải, chịu mài mòn, ma sát nhưng ít va đập như: thân máy, vỏ máy, hộp số, xi lanh, van bướm điều khiển khí nén, đĩa phanh,..

✔ Ứng dụng trong các thiết bị, dụng cụ nấu ăn như thìa, muỗng, nồi,..

✔ Ứng dụng trong các thiết bị công nghiệp như van gang, đồng hồ đo,..