Gang là gì? Những ứng dụng không thể bỏ qua của gang

Được biết đến là loại chất liệu rắn chắc, bền bỉ, ứng dụng phong phú trong nhiều lĩnh vực như sản xuất máy móc, linh kiện, đồ gia dụng, đồ trang trí… Vậy gang là gì? Ưu điểm gì vượt trội giúp gang trở nên thông dụng như vậy, cùng An Phước đi tìm lời giải đáp nhé! 

Gang là hợp chất kim loại của sắt (Fe) và cacbon (C), trong đó hàm lượng C lớn hơn 2,14%. Tuy nhiên trong thực tế hợp chất gang còn có chứa các nguyên tố khác như: Si, Mn, P và S. 

Thành phần hóa học của gang

Thành phần của gang bao gồm chủ yếu là sắt (hơn 95% theo trọng lượng), và các nguyên tố hợp kim chính là cacbon và silic. Hàm lượng của cacbon trong gang nằm trong miền từ 2,1% đến 4,3% trọng lượng, với miền có hàm lượng cacbon thấp hơn 2,1% của họ hợp kim của sắt sẽ là thép carbon. Một phần đáng kể silic (1-3%) trong gang tạo thành tổ hợp hợp kim Fe-C-Si.

Gang là gì? Những ứng dụng không thể bỏ qua của gang

Tính chất của gang

Gang được xem tương tự như hợp kim chứa hai nguyên tố là sắt và cacbon ở trang thái đông đặc. Nhiệt độ nóng chảy của gang trong khoảng từ 1150 đến 1200 °C, thấp hơn 300 °C so với sắt nguyên chất. 

Gang được xem như là một loại hợp kim có tính giòn. Màu xám ở mặt gãy thường là đặc điểm nhận dạng của gang: chính là sự phân bổ ở dạng tự do của khối carbon, với hình thù dạng tấm khi hợp kim đông đặc.

Các loại gang và ứng dụng phổ biến 

Tùy hàm lượng nguyên tố hóa học trong gang mà chúng có những tính chất và đặc điểm riêng. Tuỳ theo dạng graphit trong gang mà gang được phân thành các loại cơ bản: Gang xám, gang dẻo, gang cầu, gang trắng. Cùng xem cách phân biệt và ứng dụng của phổ biến của từng loại nhé.

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 kém, độ dẻo và độ dai thấp. 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 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,… 

Gang là gì? Những ứng dụng không thể bỏ qua của gang

Gang dẻo là gì?

Gang dẻo là loại gang trắng do người Anh phát minh ra được ủ trong thời gian dài (đến vài ngày) ở nhiệt độ từ 850 – 1050⁰C để tạo thành một loại gang có tính dẻo cao. Đây là vật liệu có độ bền cao lại kế thừa được những tính chất tốt vốn có của gang, thậm chí có thể thay thế cho thép trong rất nhiều ứng dụng mà các loại gang khác không có khả năng.

Gang dẻo được sử dụng sản xuất các loại van nước, van công nghiệp cho các hệ thống nước, khí.

Gang là gì? Những ứng dụng không thể bỏ qua của gang

Gang cầu là gì?

Gang cầu còn được gọi là gang bền cao có than chì ở dạng cầu nhờ biến tính gang xám lỏng bằng các nguyên tố Mg, Ce và các nguyên tố đất hiếm. Gang cầu là loại gang có độ bền cao nhất trong các loại gang do graphit ở dạng cầu tròn, bề ngoài cũng có màu xám tối như gang xám. Nên khi nhìn bề ngoài không thể phân biệt hai loại gang này.

Gang cầu thường dùng làm các chi tiết vừa chịu tải trọng kéo và va đập cao (như thép) đồng thời lại dễ chế tạo bằng phương pháp đúc. Ứng dụng làm trục khuỷu, ống nước đường kính lớn, nắp hố ga, song chắn… vì giá thành rẻ, độ an toàn cao và thi công dễ dàng.

Gang là gì? Những ứng dụng không thể bỏ qua của gang

Gang trắng là gì?

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… Hầu hết chỉ dùng gang trắng chứa 3% – 3,5% cacbon vì nhiều C gang sẽ giòn, mặt gãy các chi tiết bằng gang trắng có màu sáng trắng 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 cứng và giòn, tính cắt gọt kém nên chỉ dùng ở làm vật liệu đúc, ứng dụng chủ yếu 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.

Hi vọng với những chia sẻ trên sẽ giúp bạn có cái nhìn rõ nhất về gang và tính ứng dụng của nó để lựa chọn được những sản phẩm phù hợp nhất nhé!

Xem thêm: