GANG VÀ CÁC LOẠI GANG THƯỜNG DÙNG
Gang là một vật liệu phổ biến và thường dùng trong nền công nghiệp cơ khí .Gang thường sử dụng 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. Các băng máy công cụ (tiện, phay, bào…), thân máy của động cơ đốt trong… cũng được sản xuất từ gang.
Gang là gì ? Phân loại gang
Gang là hợp kim của sắt và cacbon cùng một số nguyên tố khác như: Si, Mn, P, S, Cr, Ni, Mo, Mg, Cu... hàm lượng cacbon trong gang lớn hơn 2,14% .
a. Phân loại
Gang được chia làm 2 nhóm:
- Gang trắng: là hợp kim Fe - C trong đó cacbon có thành phần lớn hơn 2,14% và các tạp chất Mn, Si, P, S… Tổ chức của gang tương ứng với giản đồ trạng thái Fe - Fe3C. Về mặt tổ chức gang trắng chia làm ba loại:
+ Gang trắng trước cùng tinh %C ≤ 4,3%.
+ Gang trắng cùng tinh %C = 4,3%.
+ Gang trắng sau cùng tinh %C ≥ 4,3%.
- Gang Graphit: là hợp kim Fe - C trong đó Cacbon có thành phần lớn hơn 2,14% và các tạp chất Mn, Si, P, S… Tổ chức của gang phần lớn cacbon ở dạng tự do graphit, rất ít hoặc không có Fe3C. Nhóm gang graphit về mặt tổ chức cũng chia làm 3 loại:
+ Gang xám: graphit dạng tấm là dạng tự nhiên của gang graphit.
+ Gang cầu: graphit dạng cầu là dạng được cầu hóa khi đúc.
+ Gang dẻo: graphit dạng cụm bông, đã được ủ “graphit hóa” từ gang trắng.
b. Tính chất chung
Gang nói chung có tính đúc tốt và độ chảy loãng cao, độ co ngót ít, dễ điền đầy vào khuôn. Gang là vật liệu chịu nén rất tốt, chịu tải trọng tĩnh khá tốt và chịu mài mòn tốt. Tuy nhiên gang có tính dòn, chịu va đập kém. Do vậy gang được sử dụng trong gia công đúc để làm các chi tiết có hình dáng phức tạp như: vỏ máy, thân máy, bánh đai, bánh đà, trục khuỷu, trục cán, ổ trượt, bánh răng …
Các loại gang thường dùng :
Gang trắng
a. Ký hiệu và thành phần
Hầu hết chỉ dùng gang trắng chứa 3% - 3,5% cacbon vì nhiều C gang sẽ dòn, mặt gãy các chi tiết bằng gang trắng có màu sáng tắng nên gọi là gang trắng. Gang trắng chỉ hình thành khi hàm lượng C và Mn thích hợp và với điều kiện làm nguội nhanh ở vật đúc thành mỏng, nhỏ.
Gang trắng không có ký hiệu.
b. Tính chất
Gang trắng cứng và giòn, tính cắt gọt kém nên chỉ dùng ở làm vật liệu đúc.
c. Tổ chức tế vi
Là loại gang mà hầu hết cacbon ở dạng liên kết Fe3C (xementit).
d. Công dụng
Nó chỉ dùng để chế tạo gang rèn (gang dẻo) , luyện thép hoặc các chi tiết máy cần tính chống mài mòn cao như bi nghiền, trục cán.
Gang xám
a. Ký hiệu và thành phần
Ví dụ: GX12-28 (ký hiệu theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ là Cч 12-28) có các chỉ số độ bền là: σk = 12 Kg/mm2 (σk = 120N/mm2) và σu = 28 Kg/mm2 (σu = 280N/mm2).
- Theo tiêu chuẩn của Mỹ:
+ Theo chuẩn SAE J431 có các mác: G1800, G2500, G3000, G3500, G4000 trong đó các số chỉ . Ví dụ G3000 là gang xám có hay 30ksi.
+ Theo tiêu chuẩn ASTM ta có các mác: 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60. Trong đó các số chỉ có đơn vị là ksi. Ví dụ: 20 là gang xám có .
- Theo tiêu chuẩn của Nhật JIS có các mác: FC100, FC150, FC200, FC250, FC300, FC350, trong đó số chỉ giới hạn bền tối thiểu tính theo đơn vị Mpa. Ví dụ: FC100 là gang xám có .
b. Tổ chức tế vi
Là loại gang mà hầu hết cacbon ở dạng graphit hình tấm. Vì có graphit nên mặt gãy có màu xám.
Gang xám có cấu trúc tinh thể cacbon ở graphit dạng tấm, nền của gang xám có thể là: pherit, peclit - pherit, peclit.
c. Tính chất
Do hình dạng và tính chất cơ học của graphit (có độ bền cơ học kém) do đó 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 có ưu điểm làm tăng độ chịu mòn của gang, có tác dụng như chất bôi trơn, làm cho phoi gang dễ bị vụn khi cắt gọt, khử rung động, làm giảm độ co ngót khi đúc.
d. Công dụng
Gang xám thường được dùng để chế tạo các chi tiết chịu tải trọng nhỏ và ít bị va đập như: thân máy, bệ máy, ống nước,… do chịu ma sát tốt nên đôi khi gang xám dùng để chế tạo các ổ trượt và bánh răng.
Các mác GX12 - 28, GX15 -32 có độ bền không cao dùng để làm vỏ hộp, nắp che (không chịu lực).
Các mác GX21 - 40, GX28 - 48 có độ bền cao hơn, dùng làm bánh đà, thân máy.
Các mác GX36 - 56, GX40 - 60 có độ bền cao, dùng làm vỏ xi lanh, bánh răng chữ V, trục chính…
Gang cầu
a. Ký hiệu và thành phần
Ví dụ: GC45-15 (ký hiệu theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ là Bч 45-15) có nghĩa là: gang cầu có giới hạn bền kéo là 45Kg/mm2, độ giãn dài tương đối là 15%.
- Theo tiêu chuẩn của Mỹ:
+ Theo chuẩn SAE có các mác: D4018, D4512, D5506, D7003 trong đó hai chữ số đầu chỉ theo đơn vị ksi, hai chữ số sau chỉ theo %. Ví dụ D4018 là gang cầu có và .
+ Theo tiêu chuẩn ASTM ta có các mác: 60 - 40 - 18, 60 45 -12, 80 - 60 - 3, 100 - 70 - 3, 120 - 90 - 2. Trong đó các số lần lượt chỉ giá trị tối thiểu của .
- Theo tiêu chuẩn của Nhật JIS có các mác: FCD370, FCD400, FCD450, FCD500, FCD600, FCD700, FCD800, trong đó số chỉ giới hạn bền tối thiểu tính theo đơn vị MPa
b. Tổ chức tế vi
Gang cầu có tổ chức tế vi như gang xám (peclit - ferit, peclit), nhưng graphit có dạng thu nhỏ thành hình cầu.
c. Tính chất
Vì graphit trong gang ở dạng cầu nên gang cầu có độ bền cao hơn gang xám nhiều, đặc biệt có độ dẻo đảm bảo. Gang cầu vừa có tính chất của thép (tương đương với các mác thép thông thường như C20 - C45) vừa có tính chất của gang. Độ cứng và độ bền của gang cầu có thể tăng cao hơn nữa nếu được nhiệt luyện.
Để có tổ chức gang cầu, phải nấu chảy gang xám và dùng phương pháp biến tính đặc biệt gọi là cầu hóa để tạo graphit hình cầu.
d. Công dụng
Do có nhiều ưu điểm về cơ tính nên gang cầu được sử dụng ngày càng nhiều để thay thế cho thép trong trường hợp chi tiết có hình dáng phức tạp, đặc biệt là trục khuỷu các động cơ nhẹ. Do đó giảm được hao phí nguyên vật liệu mà vẫn đảm bảo được điều kiện làm việc.
Gang cầu dùng để chế tạo các chi tiết máy trung bình và lớn, hình dạng phức tạp, chịu tải trọng cao, chịu kéo và va đập như các loại trục khuỷu, trục cán…
Gang dẻo
a. Ký hiệu và thành phần
Ví dụ: GZ33-8 (ký hiệu theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ là Kч 33-8) có nghĩa là: gang dẻo có độ bền kéo là 33Kg/mm2, độ giãn dài tương đối là 8%.
- Theo tiêu chuẩn của Mỹ:
+ Theo chuẩn SAE có các mác: M3210, M4504, M5003, M7002, M8501 trong đó hai chữ số đầu chỉ (min) theo đơn vị ksi, hai chữ số sau chỉ (min) theo %.
+ Theo tiêu chuẩn ASTM ta có các mác: 32510, 35018, 40010,… Trong đó ba số đầu chỉ . (min) theo MPa, hai chữ số sau chỉ (min) theo %.
- Theo tiêu chuẩn của Nhật JIS có các mác: FCMB270, FCMB340, FCMB360, FCMW330, FCMW370, trong đó số chỉ (min) theo Mpa.
b. Tổ chức tế vi
Khi ủ gang trắng xementit của gang trắng sẽ phân hóa thành graphit, graphit này có hạt nhỏ, sau khi làm nguội chậm ta có gang dẻo hay còn gọi là gang rèn. Tùy theo chế độ ủ ta có các loại gang dẻo có nền kim loại là ferit, peclit, hoặc ferit - peclit.
Quy trình chế tạo gang dẻo gồm hai bước:
- Đúc chi tiết bằng gang trắng.
- Ủ vật đúc ở nhiệt độ 900 - 10000C trong khỏang thời gian 70 - 100 giờ. Ta sẽ có gang dẻo.
c. Tính chất
Thành phần C không cao nên graphit của nó ít và hơn nữa lại tập trung từng cụm nên những ảnh hưởng xấu của nó đến cơ tính rất ít. Lượng graphit trong gang dẻo ít hơn các loại gang khác nên cơ tính của gang dẻo đạt được độ bền kéo tương đối cao (thấp hơn gang cầu nhưng cao hơn nhiều so với gang xám) đặc biệt là có độ dẻo độ dai cao.
d. Công dụng
Gang dẻo ít sử dụng hơn gang xám mặc dù có cơ tính tổng hợp cao, tuy nhiên giá thành gang dẻo khá cao so với gang xám vì công nghệ chế tạo nó phức tạp. Chính vì lý do trên mà gang dẻo chỉ dùng làm vật liệu chế tạo chi tiết máy khi thỏa mãn 3 điều kiện sử dụng sau:
- Chịu va đập và chịu kéo.
- Hình dáng phức tạp.
- Chi tiết có dạng thành mỏng (thường là 20 - 30mm, dày nhất là 40 - 50mm).
Gang dẻo được dùng làm các chi tiết máy trong các máy nông nghiệp, ô tô, máy kéo, máy dệt…
Lời kết: Bài viết trên đây là những chia sẻ của chúng tôi với mong muốn mang đến cho quý khách hàng những thông tin hữu ích nhất. Ngoài ra, nếu quý khách hàng cần tìm mua các sản phẩm về hợp kim và linh kiện cơ khí khác.
Quý khách có thể liên hệ với chúng tôi thông qua các hình thức sau:
- Hotline: 094 124 7183
- Email: linhkienvanthai@gmail.com
Công ty Văn Thái chúng tôi chuyên cung cấp các linh kiện và tất cả các loại hợp kim theo yêu cầu của khách hàng để sản xuất dao phay gỗ, với mã hợp kim đa dạng như: YG6, YG6Z, YG8, YG3X, YG15C, YG20C, YG25C... tùy vào nhu cầu sử dụng của khách hàng mà chúng tôi có: dây cắt Trường Thành, dây cắt Cánh Chim ( xanh, đỏ ), dây cắt Quang Minh ( cam, xanh ), dây cắt Honglu ( giấy, nhựa ), dây cắt Kim Cương và cả dây cắt Nhôm,… dầu cắt dây DX-2, dầu cắt JIARUN #1 ( JR#1) ( dầu xanh lá ), dầu cắt JUARUN 2A, hộp dầu JIARUN 3A, dầu SDK2, dầu SDK 3 ( dầu vàng ), dầu SDK 118, dầu WED-218 và cả dầu mài JD,…. Động cơ điện, động cơ bước tiến, bánh xe (puly), nút đồng, nắp đậy, bộ bạc đạn bánh xe, bạc đạn, động cơ điện, máy bơm, card HL, dây Curoa, hợp kim dẫn điện, ….
Lựa chọn Văn Thái và các sản phẩm do Văn Thái cung cấp quý khách sẽ vô cùng hài lòng vì chúng tôi có:
Dịch vụ giao hàng nhanh
Hậu mãi tốt
Sản phẩm giá thành hợp lý, chủng loại đa dạng.
