Gang xám là một loại vật liệu được sử dụng rất rộng rãi và phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhất là ngành kĩ thuật. Gang xám xuất hiện rất nhiều xung quanh cuộc sống chúng ta, có giá thành rẻ, tính đúc tốt và khả năng tắt âm cao,.… và là một loại nguyên liệu được sử dụng rất nhiều trong quá trình hàn hồ quang. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết đến tất cả những ưu điểm - nhược điểm và ứng dụng của gang xám.
1.Gang xám là gì?
Gang xám là loại gang mà thành phần gồm toàn bộ cacbon tồn tại dưới dạng graphit tự do. Graphit này ở dạng tấm, phiến, chuỗi… Bề mặt của gang xám ở mặt gãy có màu xám, đó là màu đặc trưng của ferit và graphit tự do. Đây là một loại gang phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề, đặc biệt là ngành kỹ thuật.
Do hình dạng và tính chất của graphit có độ bền cơ học kém nên gang xám có độ bền kéo, độ dẻo và độ dai thấp (độ bền 35 – 40 Kg/mm2, độ cứng 150 – 250 HB). Tuy nhiên, graphit lại có ưu điểm giúp tăng độ chịu mòn của gang xám, khiến phôi gang dễ vụn khi cắt gọt, khử rung động, làm giảm độ co khi đúc luyện.
Gang xám được sử dụng rất nhiều TẠI các cơ sở kĩ thuật chế tạo và nhiều ngành chủ đạo khác.
2. Những đặc điểm nổi bật của gang xám
Ưu điểm - Nhược điểm của gang xám là gì?
Với cấu trúc đặc biệt nên gang xám sở hữu nhiều ưu điểm riêng biệt. Chính vì vậy, loại gang này được khách hàng tin dùng hơn các loại gang khác bởi:
- Gang xám có giá thành rẻ và khá dễ khi nấu luyện. Do đó, được nhiều khách hàng tin dùng.
- Gang xám có nhiệt độ nóng chảy thấp (khoảng 1350°C) và không đòi hỏi khắt khe về tạp chất sử dụng khi đúc luyện.
- Gang xám có tính đúc tốt và khả năng tắt âm cao nên hay được sử dụng để làm vật dụng cách âm.
- Do có tổ chức xốp nên đây là loại gang rất phù hợp với các vật liệu cần bôi trơn có chứa dầu nhớt.
Bên cạnh những ưu điểm, gang xám vẫn tồn tại một số nhược điểm như:
- Gang xám có tính giòn, khả năng chống uốn kém, không thể rèn được.
- Khi làm nguội nhanh trong khuôn, gang sẽ bị biến trắng và rất khó để gia công cơ khí.
Ký hiệu
Theo TCVN 1659-75 quy định: ký hiệu gang xám bằng 2 chữ “GX”, tiếp đó là các nhóm chỉ số chỉ giới hạn bền kéo và giới hạn bền uốn tối thiểu tính theo đơn vị KG/mm2.
Ví dụ:
- GX 12- 28 (gang xám có giới hạn bền kéo tối thiểu là 12KG/mm2 và giới hạn bền uốn tối thiểu là 28KG/mm2).
- GX 17-30 (gang xám có giới hạn bền kéo tối thiểu là 17KG/mm2 và giới hạn bền uốn tối thiểu là 30KG/mm2)
Ứng dụng của gang xám trong cuộc sống hiện nay
- Gang xám thường được dùng để chế tạo các chi tiết bộ phận chịu tải trọng, trọng lực nhỏ và ít khi bị va đập như: thân máy, bệ máy, ống nước,…
- Do gang xám có tính chất chịu ma sát tốt nên được dùng để chế tạo các ổ trượt và bánh răng.
- Do những đặc tính sẵn có của gang xám, người ta sử dụng loại gang này rất nhiều trong ngành chế tạo máy, đúc các băng máy lớn có độ phức tạp cao hay các chi tiết không cần chịu độ uốn lớn và cần chịu lực nén tốt.
- Có hơn 70% tổng trọng lượng các băng máy công cụ (tiện, phay, bào,...), thân máy của động cơ đốt trong, ..... được sản xuất từ gang xám
3. So sánh gang xám với gang cầu
Điểm giống nhau
Gang xám và gang cầu đều có chung 2 điểm giống nhau đó là:
- Giá thành gia công thấp hơn so với những nguyên liệu khác: vì hai loại gang này đều sở hữu những đặc tính như nhiệt độ nóng chảy thấp, độ co ngót ít, độ chảy loãng tốt, dễ dầy vào khuôn đúc, dễ gia công, dễ đúc,....
- Chịu nén, chịu tải và chịu mài mòn tốt
Điểm khác nhau
Gang cầu được tạo thành từ các tổ chức graphit có dạng quả cầu. Còn gang xám hình thành nhờ các tổ chức graphit tự do ở nhiều hình dạng khác nhau. Chính vì vậy, chúng sẽ có những đặc điểm, ứng dụng khác nhau.
Sự khác nhau về đặc điểm giữa gang cầu và gang xám
- Gang cầu sở hữu các đặc điểm như:
- Gang cầu có độ bền rất cao (cao hơn gang xám). Loại gang này vừa có tính chất của thép, vừa có tính chất của gang.
- Gang cầu có độ dẻo dai cao, đặc biệt sau khi được nhiệt luyện thích hợp.
- Giá thành của gang cầu rẻ. Tuy nhiên so với gang xám thì giá gang cầu đắt hơn.
- Hạn chế của gang cầu là khó phân biệt với loại gang xám do màu sắc giống nhau
- Gang xám sở hữu các đặc điểm:
- Độ bền, độ dai và độ dẻo thấp hơn gang cầu. Tuy nhiên, gang xám lại làm tăng độ chịu mòn của gang, làm chất bôi trơn và làm giảm độ co ngót trong quá trình đúc.
- Gang xám dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp ( khoảng 1350 độ C) và không đòi hỏi khắt khe về các tạp chất.
- Giá thành của gang xám rẻ hơn gang cầu
- Hạn chế của gang xám là loại gang này giòn, khả năng chống uốn kém, không thể rèn được hoặc khó rèn. Khi làm nguội nhanh trong khuôn, gang có thể bị biến trắng, rất khó gia công cơ khí.
Sự khác nhau về ứng dụng giữa gang cầu và gang xám
- Gang cầu: thường dùng để sản xuất các chi tiết chịu lực lớn và chịu tải trọng va đập, mài mòn cao như trục khuỷu, cam, bánh răng….đặc biệt là sản xuất những loại chi tiết có hình dáng phức tạp. Gang cầu được dùng nhiều để thay thế thép và gang dẻo do giá thành rẻ và sở hữu nhiều tính chất vượt trội.
- Gang xám: được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật chế tạo các chi tiết chịu tải trọng nhỏ và ít bị va đập như thân máy, bệ máy, ống nước,… là nguyên liệu thường dùng trong quá trình hàn hồ quang.
Nguồn: Uniduc JSC
