Sự khác nhau của Gang xám và gang cầu???

  • Ngày đăng: 03/11/2019

So sánh gang cầu và gang xám sẽ giúp chúng ta lựa chọn được chất liệu phù hợp với tính toán và yêu cầu của công trình. Gang cầu và gang xám là hai loại gang phổ biến nhất trong sản xuất các vật liệu yêu cầu tính bền cao như: Nắp hố gasong chắn rác, lan can gang, tấm gang bảo vệ cây,…Dưới đây, hãy cùng Huy Hoàng so sánh sự khác nhau giữa gang cầu và gang xám để hiểu hơn về 2 chất liệu này nhé.

Gang là gì? Đặc tính cơ bản của gang cầu và gang xám

Để phân biệt chi tiết sự khác nhau của gang cầu và gang xám. Trước tiên, ta cần biết “Gang là gì?”.

Gang là vật liệu đúc được sử dụng phổ biến trong việc chế tạo máy và vật liệu xây dựng cơ bản. Gang là hợp kim của Sắt và Cacbon. Sắt chiếm hơn 95% theo trọng lượng. Trong gang, hàm lượng Cacbon lớn hơn 2,14%. (Khác với thép, hàm lượng Cacbon < 2%). Bên cạnh đó, gang còn chứa các nguyên tố khác như: Si, Mn, P và S.

Gang được chia thành gang trắng và gang Graphit. Trong đó, gang Graphit đặc trưng có màu xám, bao gồm 3 loại gang xám, gang cầu và gang dẻo. Trong bài viết này, Huy Hoàng tập trung vào phân tích sự khác nhau của Gang xám và gang cầu. Qua đó, tìm hiểu tính ứng dụng của chúng trong thực tế.

Vì đều là gang, nên đặc tính cơ bản của gang cầu và gang xám là:

⭐  Giá thành gia công thấp hơn so với các nguyên liệu khác do: Nhiệt độ nóng chảy thấp, độ chảy loãng tốt, độ co ngót ít, dễ đầy vào khuôn nên tính đúc rất tốt, dễ gia công

⭐  Chịu nén, chịu tải và chịu mài mòn tốt

Gang Xám
Gang Cầu

Định nghĩa Gang cầu và gang xám?

🔶 Gang cầu là loại gang có tổ chức graphit thu gọn nhất ở dạng quả cầu(Graphit dạng cầu nhờ biến tính bằng các nguyên tố Mg, Ce và các nguyên tố đất hiếm). Chính vì vậy, gang cầu có độ bền cao nhất trong các loại gang có graphit. Gang cầu bề ngoài cũng có màu xám tối như gang xám. Nên khi nhìn bề ngoài khó có thể phân biệt hai loại gang này.

🔶 Gang xám là loại gang mà phần lớn hay toàn bộ cacbon tồn tại dưới dạng tự do graphit. Graphit của nó ở dạng tấm, phiến, chuỗi… Mặt gãy của nó có màu xám, đây là màu của graphit. Gang xám được sử dụng phổ biến và rộng rãi trong kỹ thuật.

⏩ Như vậy, qua định nghĩa, ta nhận ra sự khác biệt lớn nhất giữa gang cầu và gang xám chính là kết cấu của chúng. Như chính tên gọi của mình, gang cầu được tạo thành từ các tổ chức graphit dạng quả cầu. Còn gang xám hình thành từ các tổ chức graphit tự do ở nhiều hình dạng. Do kết cấu khác nhau, nên đặc tính của gang cầu và gang xám hoàn toàn khác biệt.

Đặc tính của Gang cầu và gang xám khác nhau như thế nào?

Dưới đây, Huy Hoàng phân tích một số đặc điểm nổi trội của gang cầu và gang xám. Phần so sánh các đặc tính của gang xám và gang cầu vui lòng xem cuối bài.

🔺 Đặc tính của Gang cầu – Những điểm nổi trội hơn so với gang xám

Nhờ kết cấu dạng quả cầu – dạng thu gọn nhất, nên gang cầu có độ dẻo dai cao, đặc biệt sau khi nhiệt luyện thích hợp. Chính điều này quyết định độ bền kéo rất cao của gang cầu so với gang xám. Khác với gang xám, than chì dạng cầu ở đây được tạo thành nhờ biến tính đặc biệt gang xám lỏng.

Gang cầu được sử dụng để sản xuất các chi tiết chịu lực lớn và chịu tải trọng va đập, mài mòn như trục khuỷu, cam, bánh răng….

Việc sử dụng gang cầu vào công nghiệp mang lại hiệu quả kinh tế cao. Đơn cử như sau: Giá 1 tấn vật đúc loại gang cầu rẻ hơn vật đúc bằng thép hợp kim từ 30-35%, rẻ hơn bằng hợp kim màu 3 đến 4 lần và rẻ hơn loại phôi thép rèn từ 2 đến 3 lần. Chính vì vậy, do giá thành rẻ nên gang cầu được dùng nhiều để thay thế thép và gang dẻo.

🔺 Đặc tính của Gang xám

Gang xám có một giá thành rẻ và khá dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (1350°C) và không đòi hỏi khắt khe về tạp chất. Gang xám có tính đúc tốt và khả năng tắt âm cao, do tổ chức xốp nên cũng là ưu điểm cho các vật liệu cần bôi trơn có chứa dầu nhớt. Tuy vậy, gang xám giòn, khả năng chống uốn kém, không thể rèn được. Khi làm nguội nhanh trong khuôn, gang bị biến trắng rất khó gia công cơ khí.

Do những đặc tính trên, người ta sử dụng gang xám rất nhiều trong ngành chế tạo máy, đúc các băng máy lớn, có độ phức tạp cao, các chi tiết không cần chịu độ uốn lớn, nhưng cần chịu lực nén tốt. Có những thiết bị, vật liệu gang xám được sử dụng đến >70% tổng trọng lượng. Các băng máy công cụ (tiện, phay, bào,…), thân máy của động cơ đốt trong… cũng được sản xuất từ gang xám.

🔺 Ứng dụng của nắp hố ga gang cầu và gang xám

Phần lớn nắp hố ga được sản xuất từ gang cầu nhờ những đặc tính cơ học của nó. Nắp hố gang gang cầu không thể dễ dàng bị vỡ bởi những tác động cơ học thông thường nhờ khả năng chịu lực cong và độ cứng tuyệt vời của nó. Nắp hố ga gang cầu được sử dụng trong môi trường chịu lực tác động thường xuyên và chịu lực trọng tải lớn.

Nắp hố ga được sản xuất từ gang xám có khả năng chịu lực nén tốt nhờ độ cứng cực tốt của nó. Vì thế mà nó được sử dụng trong các môi trường ít chịu lực uống cong và tập trung vào lực nén. Giá thành của gang xám rẻ hơn nên chúng được ứng dụng tối ưu trong quá trình sản xuất nắp hố ga.

Phân biệt sự khác nhau của gang cầu và gang xám

Tên Gang cầu Gang xám
Ký hiệu GC GX
Thành phần hóa học C: 3 – 3,6%C; Si: 2 – 3%; Mn: 0,5 – 1%; Ni < 2%; Mg: 0,04 – 0,08%; P  £ 0,15%; S £ 0,03%. C: 2,8 – 3,5%; Si: 1,5 – 3%; Mn: 0,5 – 1%; P: 0,1 – 0,2%; S ≤ 0,08% với các vật đúc nhỏ và 0,1 – 0,12% đối với vật đúc lớn.
Nhận biết Gang cầu bề ngoài cũng có màu xám tối như gang xám Mặt gãy có màu xám
Đặc điểm – Gang cầu có độ bền cao. Cao hơn gang xám.Vừa có tính chất của thép, vừa có tính chất của gang– Gang cầu có độ dẻo dai cao, đặc biệt sau khi nhiệt luyện thích hợp – Gang xám là loại Gang mà phần lớn hay toàn bộ cacbon tồn tại dưới dạng tự do graphit.– Dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (1350 độ C) và không đòi hỏi khắt khe về tạp chất

– Độ bền, độ dai và độ dẻo thấp. Tuy nhiên, gang xám lại làm tăng độ chịu mòn của gang, làm chất bôi trơn và làm giảm độ co ngot khi đúc.

Ứng dụng – Sản xuất các chi tiết chịu lực lớn và chịu tải trọng va đập, mài mòn như trục khuỷu, cam, bánh răng….– Do rẻ gang cầu được dùng nhiều để thay thế thép và gang dẻo. Đặc biệt trong trường hợp chi tiết có hình dáng phức tạp 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…
Hạn chế Khó phân biệt với loại gang xám do màu sắc giống nhau Gang xám giòn, khả năng chống uốn kém, không thể rèn được. Khi làm nguội nhanh trong khuôn, gang bị biến trắng, rất khó gia công cơ khí.
Giá thành Giá thành rẻ. Tuy nhiên, giá gang cầu đắt hơn gang xám. Giá thành rẻ

Hy vọng bài viết trên đây đã giải đáp cho bạn câu hỏi Gang cầu và Gang xám khác nhau như thế nào?. Với những ưu điểm và hạn chế riêng, gang cầu và gang xám phù hợp với các công trình mang tính chất khác nhau. Đặc biệt về tính dãn kéo hay chịu nén. Bởi vậy, hãy cân nhắc kỹ trước khi lựa chọn một trong hai loại gang này nhé!