Tính chất của gang

Gàng là 1 trong những vật liệu được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp và xây dựng hiện nay, nhờ vào tính chất đặc biệt của nó. Gang có tính chất vững chăc, khả năng chịu lực tốt, độ bề cao và khả năng chống lại ăn mòn, oxi hóa cũng như chịu được nhiệt độ và áp xuất cao. Ngoài ra gang còn có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt, những điều này giúp gang phù hợp với hầu hết các yêu cầu của các ứng dụng công nghiệp hiện nay.

Tuy nhiên, quá trình sản xuất gang đòi hỏi nguyên liệu phải được khai thác từ thiên nhiên, và điều này có thể gây ra những vấn đề môi trường và ô nhiễm môi trường. Khai thác và chế biến gang có thể tạo ra khí thải và chất thải độc hại, ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường.

Do đó, trong các ngành công nghiệp và xây dựng, người ta đang tìm cách tối ưu hóa quá trình sản xuất gang để giảm thiểu tác động môi trường. Nhiều nỗ lực đã được thực hiện để tái chế và sử dụng lại gang, giảm lượng gang thải ra môi trường. Ngoài ra, các biện pháp kiểm soát khí thải và xử lý chất thải cũng được áp dụng để giảm tác động tiêu cực lên môi trường từ việc sử dụng gang.

Gang là gì? Tìm hiểu chung về tính chất của gang

Gang là hợp kim thuộc nhóm kim loại sắt ( FE ). Được sản xuất bằng các nung quặng sắt với lưu huỳnh, phốt pho hoặc cacbon. Gang thường có màu xám đen và thể hiện các đặc tính riêng biệt về cả vật lý và hóa học có thể kể đến như độ bền cao, khả năng chịu tải tốt, khả năng chống oxi hóa và ăn mòn, cũng như khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt.

Gang là một trong những vật liệu được sử dụng phổ biến nhất trên toàn thế giới và được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và xây dựng khác nhau. Các đặc tính của nó làm cho nó phù hợp với nhiều hệ thống, chẳng hạn như sản xuất thép, cơ khí, ô tô, hàng hải, đường sắt, xây dựng và nhiều lĩnh vực công nghiệp khác, bao gồm cả sản xuất van công nghiệp.

Tuy nhiên, việc sản xuất và sử dụng gang cũng có những tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người, bao gồm phát thải khí độc hại, phát sinh chất thải và ô nhiễm nước thải, cũng như các vấn đề liên quan đến an toàn lao động và sức khỏe con người. Vì vậy, việc quản lý và sử dụng gang một cách bền vững và có trách nhiệm là vô cùng quan trọng.

Lịch sử ra đời của của gang

Gang là một chất liệu chính được làm từ sắt, và sự hiện diện của sắt trong cuộc sống hàng ngày bắt đầu từ khoảng năm 1200 trước Công nguyên. Sắt đã được sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau, từ công cụ đến vũ khí chiến tranh.

Nghề thợ rèn đã từng đóng vai trò quan trọng, giúp thay đổi gia tăng và thay đổi tính chất của sắt, ngoài ra còn tạo hình vật liệu thành các công cụ hữu ích. Mỗi làng và thị trấn thường có một xưởng rèn, nơi sản xuất các công cụ như liềm, lưỡi cày, đinh, kiếm, giá đỡ chân đèn và nhiều mặt hàng khác.

Khám phá giá trị của sắt đã dẫn đến một giai đoạn được gọi là ( thời đại đồ sắt ) thay thế cho ( thời đại đồ đồng ), trong đó sắt trở thành vật liệu chủ đạo trong các ứng dụng xã hội và quân sự. Một bước ngoặt quan trọng khác trong lịch sử kim loại đến sau đó – Cuộc Cách mạng Công nghiệp đã thay đổi cách sản xuất và gia công kim loại, bao gồm cả sắt, để tạo ra các sản phẩm đa dạng hơn.

Đặc tính nổi bật của gang

• Độ bền cao: Gang có khả năng chịu lực tác động lớn và có độ bền cao.
• Độ cứng: Gang, đặc biệt là dạng gang xám, có độ cứng cao.
• Khả năng chống ăn mòn: Gang có khả năng chống ăn mòn tốt hơn nhiều loại kim loại khác, đặc biệt là gang chống ăn mòn.
• Dễ gia công: Gang có tính dẻo dai cao, dễ dàng chịu quá trình gia công như hàn, phay, tiện, mài,…
• Tính linh hoạt cao: Gang có tính linh hoạt cao, đặc biệt là dạng gang trắng.
• Khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện: Gang có khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện thấp hơn so với nhiều loại kim loại khác.
• Tính từ tính: Gang có tính từ tính mạnh, có thể được sử dụng trong các ứng dụng liên quan đến nam châm.
• Tính chất siêu dẫn điện: Gang Ferit, còn được gọi là Ferit (Fe), có tính chất siêu dẫn điện và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các loại từ điện, biến dòng điện, biến áp,…

Các thành phần cấu tạo của gang

Để tạo ra chất liệu gang cứng, có độ bền cao và được sử dụng phổ biến trong đời sống hằng ngày, chúng ta cần sử dụng các thành phần hóa học để tạo ra hợp kim gang.

Thành phần hóa học chính của gang bao gồm sắt (chiếm khoảng 95% khối lượng) và các nguyên tố hợp kim chủ yếu là carbon và silic. Carbon thường có tỷ lệ từ 2,1% đến 4,3% trọng lượng. Một phần đáng kể của silic (1-3%) cũng được thêm vào gang để tạo thành hợp kim Fe-C-Si. Tuy nhiên, gang được coi là một hợp kim chỉ chứa hai nguyên tố chính là sắt và carbon ở trạng thái rắn.

Gang thông thường thường chứa các thành phần sau đây (theo phần trăm khối lượng):

• 2,0÷4,0% cacbon (C)
• 0,2÷1,5% mangan (Mn)
• 0,04÷0,65% photpho (P)
• 0,02÷0,05% lưu huỳnh (S)

Ngoài ra, có thể chia các thành phần của gang và hàm lượng của các nguyên tố theo khối lượng thành hai loại gang: gang thông thường và gang hợp kim.

Gang thông thường: Đây là loại gang có tỷ lệ các nguyên tố thông thường như carbon, silic, mangan, phospho và sulfur ở mức bình thường.

Gang hợp kim: Đây là loại gang đặc biệt, có hai dạng chính. Dạng đầu tiên có hàm lượng silic cao hơn 4% và hàm lượng mangan cao hơn 1,5%. Dạng thứ hai chứa nhiều nguyên tố hợp kim khác nhau với hàm lượng lớn, dẫn đến sự thay đổi về cấu trúc và tính chất của gang, ví dụ như niken, crom, đồng và titan.

Tính chất vật lý và hóa học chung của gang

Tính chất vật lý

Gang là một hợp kim sắt-cacbon, có tính chất vật lý đặc trưng như sau:

• Điểm nóng chảy: Gang có điểm nóng chảy trong khoảng từ 1.150 độ C đến 1.200 độ C, tùy thuộc vào thành phần công cụ của gang và điều kiện nóng chảy.
• Độ cứng: Gang có độ cứng cao, thường nằm trong khoảng 150 đến 300 Brinell. Tuy nhiên, phần cứng của băng đảng cũng phụ thuộc vào thành phần hợp kim và quá trình gia công.
• Độ dẻo dai: Gang có độ dẻo dai tương đối, cho phép nó được đúc thành nhiều dạng phức tạp mà không gây mất tính chất cơ học chính.
• Tính dẫn nhiệt và dẫn điện: Gang có khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện tương đương với các loại kim loại như đồng hoặc nhôm.
• Màu sắc: Gang có màu xám đen hoặc xám do sự hiện diện của cacbon và các nguyên tố hợp kim khác trong hợp kim.
• Tính từ tính: Gang có tính từ tính, có khả năng tương tác với từ trường và có thể được sử dụng trong các ứng dụng từ tính.
• Trọng lượng riêng: Trọng lượng riêng của gang thường nằm trong khoảng từ 6,9 đến 7,8 g/cm3, tùy thuộc vào thành phần công cụ của hợp kim.

Những tính chất vật lý này là những đặc điểm chung của băng đảng, tuy nhiên, có thể có sự biến đổi nhất định giữa các loại băng đảng khác nhau dựa trên thành phần hóa học và quá trình sản xuất.

Tính chất hóa học

Tính chất hóa học của gang bao gồm các yếu tố sau:

• Hợp kim sắt-carbon: Gang là một hợp kim của sắt (Fe) và carbon (C). Thành phần carbon trong gang có thể thay đổi từ khoảng 2% đến 6%, tùy thuộc vào loại gang và mục đích sử dụng.
• Khả năng oxi hóa: Gang có khả năng bị oxi hóa khi tiếp xúc với không khí ẩm. Bề mặt gang có thể bị rỉ sét (gỉ) do quá trình oxi hóa sắt trong gang.
• Tương tác với kim loại khác: Gang có thể tương tác với các kim loại khác như silic (Si), mangan (Mn), lưu huỳnh (S), photpho (P) và các nguyên tố hợp kim khác để tạo thành các hợp chất hóa học trong gang.
• Tương tác với axit: Gang không tan trong axit mạnh như axit sulfuric (H2SO4) hoặc axit clohidric (HCl). Tuy nhiên, gang có thể bị ăn mòn và xúc phạm bởi các axit mạnh trong điều kiện môi trường ăn mòn nhất định.
• Tính hợp kim: Gang có khả năng hòa tan các nguyên tố hợp kim khác như nickel (Ni), molypden (Mo), chrome (Cr) và các kim loại khác để tạo thành các loại gang hợp kim với tính chất đặc biệt.

Các tính chất hóa học của gang phụ thuộc vào thành phần cụ thể của gang và quá trình sản xuất. Sự thay đổi trong thành phần và cấu trúc gang cũng sẽ ảnh hưởng đến tính chất và ứng dụng của nó trong các ngành công nghiệp khác nhau.

Các loại gang và tính chất đặc điểm của từng loại

Gang là một loại vật liệu quan trọng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, từ sản xuất máy móc và thiết bị công nghiệp đến các ứng dụng trong xây dựng. Để hiểu rõ hơn về các tính chất của gang, chúng ta cùng tìm hiểu về các loại gang phổ biến trên thị trường và tính chất của từng loại. Dưới đây là một số loại gang được sử dụng phổ biến hiện nay:

Gang xám

Gang xám (Gray Cast Iron) là một loại chất liệu có tính chất đặc trưng của gang, cho phép dễ dàng gia công và có độ bền cũng như khả năng chịu mài mòn tốt. Điều này được thực hiện nhờ vào sự hiện diện của mạng lưới graphite trong cấu trúc tinh thể của nó. Cấu trúc tinh thể của gang xám được hình thành bằng cách nung chảy các nguyên liệu như sắt, than cốc, silic và các phụ gia khác, sau đó đổ vào khuôn đúc và làm nguội dần.

Gang xám rất dễ gia công, giá thành thấp và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng yêu cầu tải trọng từ nhẹ đến trung bình như ống dẫn, van, các bộ phận máy móc, khối động cơ và các bộ phận ô tô. Tuy nhiên, gang xám không phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền và tính chất cơ học cao như các bộ phận chịu tải nặng hoặc bị mài mòn nặng.

Hơn nữa, gang xám dễ bị ăn mòn và oxi hóa, giới hạn ứng dụng của nó trong môi trường có tác động mạnh từ môi trường và các chất hóa học.

Tính chất của gang xám

Gang xám là một trong những loại vật liệu phổ biến nhất được sử dụng trên thị trường hiện nay. Nó có các tính chất sau đây:

• Độ dẻo: Gang xám có độ dẻo cao, giúp dễ dàng gia công và tạo hình. Vì vậy, nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các bộ phận đồng hồ, dụng cụ và máy móc.
• Độ cứng: So với các loại gang khác, gang xám có độ cứng thấp hơn. Tuy nhiên, nó lại có khả năng chịu nén cao, nên được sử dụng sản xuất các bộ phận chịu tải trọng như đĩa phanh, vòng bi và cầu chì.
• Độ bền: Gang xám có độ bền cao và khả năng chống ăn mòn khá tốt, vì vậy chúng thường được sử dụng trong sản xuất các bộ phận bơm, ống dẫn, van và hệ thống cấp thoát nước.
• Tính chất nhiệt độ: Gang xám có khả năng dẫn nhiệt và tản nhiệt tốt. Điều này làm cho nó phù hợp để sản xuất các bộ phận liên quan đến nhiệt độ, ví dụ như đầu đốt và bộ phận làm mát của động cơ.

Ngoài ra, gang xám cũng có một số hạn chế nhất định. Độ bền kéo của nó thấp và dễ gãy khi chịu các lực tác động mạnh. Do đó, nó không phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ bền kéo cao.

Tìm hiểu thêm sản phẩm van bi gang: Phân loại van bi

Gang trắng

Gang trắng (White Cast Iron) là loại gang có cấu trúc và tính chất khác biết so với các dòng gang khác. Gang trắng có độ cứng, độ bền cao hơn so với dòng gang xám và gang dẻo, nhờ có một cấu trúc tinh thể đặc biệt gồm các carbide và các nguyên tố hóa học như Crom và Molypden.

Loại gang này được chế tạo và sản xuất bằng cách nung chảy các thành phần như gang xám, Crom, Molypden và Silic, theo 1 tỷ lệ nhất định. Hỗn hợp này sau khi được nung chảy sẽ đổ vào khuôn đúc và đợi nguội để tạo thành các cấu trúc tinh thể màu trắng đặc biệt. Do tính chất đặc biệt này, gang trắng thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao, khả năng chịu mài mòn và chịu tác động va đập mạnh.

Tuy nhiên, do tính cứng và giá thành cao, gang trắng không được sử dụng rộng rãi như gang xám và gang dẻo.

Tính chất của gang trắng

Gang trắng là loại vật liệu có độ cứng và độ bền vượt trội hơn so với các dòng van khác, nó được sản xuất bằng cách nhánh chòng làm nguội chất nung chứa sắt, cacbon, crom và gang xàm.

• Độ cứng: Gang trắng có độ cứng và độ bền cao hơn so với các dòng gang xám và gang dẻo. Nó có khả năng chịu được mài mòn và va đập tốt trong quá trính sử dụng.
• Độ dẻo: Do có độ cứng cao nên độ dẻo của gang trắng lại thấp hơn các dòng gang xám và gang dẻo, điều này gây khó khăn trong quá trình gia công và tạo hình.
• Khả năng chịu nhiệt: Nhiệt độ tan chảy của gang lên tới hơn 1000 độ C, nên chúng có khả năng chịu nhiệt tốt và không bị biến dạng khi sử dụng ở môi trường nhiệt độ cao.

Tuy nhiên, do độ dẻo thấp và quá trình gia công khó khăn, gang trắng không được sử dụng rộng rãi như gang xám và gang dẻo. Thay vào đó, nó thường được áp dụng trong các ứng dụng đặc biệt yêu cầu độ bền cao và khả năng chịu mài mòn tốt.

Có thể ban chưa biết: Dòng van được làm từ gang – Phân loại van cổng

Gang dẻo

Gang dẻo (Malleable iron) là một loại chất liệu có tính chất tương tự gang xám nhưng có khả năng đàn hồi và dẻo dai hơn. Tuy có tính chất tương tự gang xám những cấu trúc tinh thể của gang dẻo lại khác hoàn toàn, chúng gồm lưới sợi graphite, tạo ra tính chất đàn hồi và dẻo dai cho vật liệu.

Quá trình sản xuất gang dẻo thường bắt đầu bằng việc nung chảy gang xám kết hợp với các nguyên liệu hóa học như Magie, đồng và Niken. Sau đó, hỗn hợp này được đổ vào khuôn đúc và nguội dần, tạo ra cấu trúc tinh thể đặc biệt của gang dẻo. Tính chất đàn hồi và dẻo dai của gang dẻo khiến nó được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng yêu cầu tính chất này, như làm bộ phận máy móc, ống dẫn, khung xe hơi, cầu đường và trong xây dựng.

Ngoài ra, gang dẻo còn có khả năng chống ăn mòn, đặc biệt là chống ăn mòn nước biển, làm cho nó trở thành vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng trong ngành công nghiệp dầu khí và các lĩnh vực liên quan đến nước biển.

Tính chất của gang dẻo

Gang dẻo là 1 loại gang có tính chất linh hoạt và dẻo dai hơn nhiều so với dòng gang xàm. Nhờ vào việc cho thêm 1 lượng nhỏ silic vào trong quá trình sản xuất, nhằm tạo ra sự linh hoạt trong cấu trúc tinh thể của nó, các tính chất của gang dẻo bao gồm:

• Độ dẻo và đàn hồi: Gang dẻo có khả năng co giãn và đàn hồi tốt hơn so với gang xám. Điều này làm cho nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các bộ phận máy móc cần tính đàn hồi như ống dẫn nước, các bộ phận truyền động, cầu chì, v.v.
• Khả năng chống ăn mòn: Gang dẻo có khả năng chống oxi hóa và ăn mòn cao hơn so với gang xám, đặc biệt khi ở trong các môi trường như nước biển, đất vàng, axit,..
• Khả năng chịu nhiệt: Cũng như các dòng gang khác, gang dẻo có khả năng chịu nhiệt tốt, tuy nhiên so với 1 số dòng gang như gang xám thì gang dẻo có khả năng chịu nhiệt cao hơn.

Nhờ tính chất đàn hồi, dẻo dai và khả năng chống ăn mòn tốt, gang dẻo được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau như cầu đường, ống dẫn nước, bộ phận truyền động, van công nghiệp, các bộ phận cầu chì, và các bộ phận máy móc khác.

băng đảng than chì

Gang graphite, còn được gọi là gang xoắn hay gang trắng đặc, là một loại gang có cấu trúc tinh thể đặc biệt, trong đó các hạt graphite được phân tán đều. Sự hiện diện của các hạt graphite này cải thiện tính chất của gang, làm cho vật liệu này trở nên linh hoạt, dẻo dai, chịu được va đập và giảm độ dẻo vụn.

Gang graphite được sản xuất bằng cách nung chảy các vật liệu như sắt, magiê, đồng và niken. Sau đó được cho thêm các chất xúc tác để tạo ra các hạt graphite. Quá trình đúc của gang graphite tương tự như quá trình đúc gang xám, tuy nhiên, quá trình gia nhiệt và xử lý nhiệt được thực hiện một cách tỉ mỉ để tạo ra cấu trúc tinh thể đặc biệt này.

Tính chất của gang Graphit

Gang Graphit là một loại gang đặc biệt, có sự xuất hiện của graphite (than chì) trong cấu trúc tinh thể của nó. Graphite là một vật liệu rất dẻo, điều này khiến cho gang Graphit có tính chất co giãn và dẻo dai hơn so với gang xám và gang dẻo.

Các tính chất của gang Graphit bao gồm:

• Độ dẻo và đàn hồi: Gang Graphit có độ dẻo và đàn hồi cao, nó có khả năng co giãn và dẻo dai tốt, có thể chịu được tải trọng lớn và va đập mạnh mà không gãy hoặc nứt.
• Độ bền: Gang Graphit có độ bền cao hơn các dòng gang khác, đặc biệt là khi đã được gia công và tạo hình cơ bản.
• Khả năng chịu nhiệt: Gang Graphit có khả năng chịu nhiệt tốt, nó có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn so với gang xám.

Vì sự xuất hiện của graphite, gang Graphit cũng có một số tính chất khác như khả năng dẫn điện và bôi trơn tốt, tuy nhiên, điều này không được đề cập trong đoạn văn trên.

Gang cầu

Gang cầu (ductile iron) là một loại gang có cấu trúc tinh thể khá đặc biệt, tương tự như gang graphite, nhưng với hạt graphite được hình thành theo dạng trụ hoặc cầu thay vì xoắn. Cấu trúc này được tạo ra nhằm cải thiện tính chất của gang, giúp nó có khả năng dẻo dai, đàn hồi và chịu tải tốt hơn so với gang xám thông thường.

Gang cầu được sản xuất thông qua quá trình gia nhiệt và xử lý nhiệt trong một môi trường chứa chất kích thích hình thành hạt graphite theo dạng trụ hoặc cầu. Quá trình này tạo ra một cấu trúc tinh thể đặc biệt và đảm bảo tính chất của gang cầu có thể hoạt động và làm việc hiệu quả trong nhiều hệ thống khác nhau.

Tính chất của gang cầu

Gang cầu là một loại gang có tính chất đặc biệt, được sản xuất bằng cách nung chảy gang trong lò cầu. Gang cầu có những tính chất sau:

• Khả năng chống ăn mòn: Gang cầu có hàm lượng silic (Si) cao trong thành phần của nó. Silic có tính chất chống ăn mòn tốt và tạo ra một màng chống ăn mòn bảo vệ bề mặt gang.
• Độ bền cao: Gang cầu có độ bền cao, khả năng chịu va đập tốt, điều này làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng chịu tải trọng lớn và áp lực cao.
• Dễ gia công: Gang cầu có tính chất dễ gia công, dễ thực hiện các quy trình như hàn, cắt, mài và tiện. Điều này giúp cho việc sản xuất và gia công các thành phần từ gang cầu trở nên thuận lợi.
• Khả năng cân bằng tải trọng: Nhờ sự hiện diện của các nguyên tố hợp kim như chrom (Cr) và mangan (Mn), những nguyên tố này giúp tạo ra một cấu trúc tinh thể chịu lực tốt và nâng cao khả năng chịu tải trọng của gang cầu.

Ứng dụng của gang trong các hệ thống công nghiệp

Gang là một vật liệu cơ bản được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực trên thị trường hiện nay, nhờ vào tính chất đa dạng và đáng tin cậy của nó. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của gang:

• Ngành xây dựng: Gang được sử dụng để sản xuất các bộ phận trong hệ thống ống nước, bảo vệ bề mặt tường, đường ray xe lửa, cấu trúc chịu lực như cột, sàn, dầm, móng và nhiều bộ phận khác trong các công trình xây dựng.
• Ngành công nghiệp: Gang được sử dụng để sản xuất đường ống, thiết bị công nghiệp, bơm, máy móc, các hệ thống trên tàu thủy và các công trình công nghiệp hiện đại hiện nay.
• Ngành sản xuất ô tô: Gang được sử dụng trong sản xuất các bộ phận của động cơ, khung gầm, phanh, tay lái và nhiều phụ tùng khác trên oto.
• Ngành sản xuất điện tử: Gang được sử dụng để sản xuất các bộ phận của các thiết bị điện tử như pin, mạch điện, đế cắm, thiết bị phát điện hay các chíp và nhiều các thiết bị ngành điện khác.
• Ngành sản xuất năng lượng: Gang được sử dụng để sản xuất các bộ phận trong máy phát điện, chẳng hạn như đầu đốt, bộ chuyển đổi nhiên liệu và các thiết bị khác.
• Ngành sản xuất van công nghiệp: Gang được sử dụng để sản xuất các loại van công nghiệp như van cổng, van cầu, van bướm, van 1 chiều, van bi, đáp ứng nhu cầu sử dụng trong đời sống hàng ngày của con người.

Ngoài ra, tính chất của gang cũng giúp nó được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực sản xuất các sản phẩm gia dụng, đồ trang sức và nghệ thuật. Tùy thuộc vào tính chất và thành phần hóa học của từng loại gang, nó có thể có những ứng dụng khác nhau trong các lĩnh vực khác nhau.

Ảnh hưởng của các nguyên tố tới tính chất của gang

Ảnh hưởng từ các thành phần hóa học

Ảnh hưởng của Carbon ( C )

Carbon là nguyên tố quan trọng trong quá trình graphit hóa. Tuy nhiên, khi gang chứa nhiều carbon, độ dẻo và tính dẫn nhiệt của nó sẽ bị giảm. Nếu carbon trong gang có dạng hợp chất hóa xementit, gang được gọi là gang trắng, còn nếu carbon tự do thì gọi là gang xám. Tính chất của gang cũng phụ thuộc vào thành phần hóa học và tốc độ nguội của nó.

Ảnh hưởng của Silic (Si)

Silic là nguyên tố quyết định cấu trúc tinh thể của gang và thúc đẩy quá trình graphit hóa. Hàm lượng Si càng cao trong gang, thì độ loãng càng tăng, tính chịu mài mòn và ăn mòn cũng tăng. Hàm lượng Si trong gang thường dao động từ 1,5 – 3%.

Ảnh hưởng của Mangan (Mn)

Mangan có vai trò thúc đẩy sự hình thành gang trắng và ngăn chặn quá trình graphit hóa. Trong gang trắng, hàm lượng Mn thường chiếm khoảng 2 – 2,5%, trong khi đó trong gang xám, hàm lượng Mn không quá 1,3%. Sự hiện diện của Mn làm tăng độ chịu mài mòn và độ bền của gang, đồng thời giảm các tác động của lưu huỳnh.

Ảnh hưởng của Phốtpho (P)

Phốtpho không mang lại lợi ích cho gang mà ngược lại còn làm giảm độ bền, tăng độ giòn và dễ gây nứt cho các vật đúc. Tuy nhiên, khi phốtpho được loãng, nó có thể được sử dụng để đúc các tượng, chi tiết mỹ thuật hoặc các chi tiết mỏng. Hàm lượng P trong gang không nên vượt quá 0,1%, và có thể tăng đến 1,2% tùy vào mục đích sử dụng.

Ảnh hưởng của Lưu huỳnh (S)

Lưu huỳnh cũng là một nguyên tố có hại, gây trở ngại cho quá trình graphit hóa, làm giảm tính chảy loãng và tính đúc của gang, đồng thời giảm độ bền. Khi lưu huỳnh kết hợp với sắt, nó tạo thành FeS, gây bở nóng. Do đó, hàm lượng lưu huỳnh trong gang không nên vượt quá 0,1%.

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Để tạo ra gang có tính chất nguội, người ta thường nung gang ở nhiệt độ cao để đạt được quá trình hòa tan đầy đủ của các thành phần graphit. Bằng cách này, cũng có thể loại bỏ các chất lẫn không phải kim loại và cải thiện tính chất của gang khi kết tinh. Quá trình này giúp tạo ra mầm kết tinh nhiều hơn và phân bố đồng đều hơn, cải thiện tính chất cơ học của gang.

Ảnh hường của tốc độ nguội

Yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc tinh thể của gang là quá trình đông đặc và làm nguội của vật liệu đúc. Tốc độ làm nguội nhanh sẽ tạo ra gang trắng, trong khi tốc độ làm nguội chậm sẽ tạo ra gang xám. Tốc độ làm nguội phụ thuộc vào loại khuôn đúc và đặc biệt là chiều dày của vật liệu đúc.

Gang là một vật liệu không thể thiếu trong việc chế tạo các sản phẩm phục vụ cho các ngành công nghiệp và dân cư. Nó có nhiều ứng dụng và thành phần khác nhau. Một trong số đó là trong ngành sản xuất van công nghiệp, là một thiết bị dùng để điều chỉnh dòng chảy. Van công nghiệp thường được làm từ gang và được sử dụng rộng rãi trong hệ thống đường ống công nghiệp. Các loại van bao gồm van cầu, van bướm, van giảm áp và nhiều loại van khác.

Để mua các sản phẩm chế tạo từ gang, cũng như các loại van công nghiệp, đồng hồ và các sản phẩm khác, bạn có thể liên hệ với chúng tôi – XNK HT Việt Nam thông qua hotline để được nhân viên tư vấn và hỗ trợ về sản phẩm.