Gang xám và ứng dụng của gang xám

 

Bề mặt của gang xám ở mặt gãy của gang có màu xám, là đặc trưng của ferit và graphit tự do. Trong quá trình đông đặc, do tốc độ tản nhiệt chậm trong khuôn đúc bằng cát, dân đến lượng graphít hòa tan trong sắt lỏng có đủ thời gian để giải phóng thành các phiến nhỏ, có hình thù tự do (thường là dạng tấm).

 

Thành phần hóa học của gang xám bao gồm chủ yếu là: sắt (hơn 95% theo trọng lượng), và các nguyên tố hợp kim chính là carbon 2.5-4% và silic 1-3%.

 

 

 

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 dòn, khả năng chống uốn kém, không thể rèn được. Khi làm nguội nhanh trong khuôn, gang bị biến trắng rất khó gia công bằng máy móc cơ khí.

 

Phân loại gang xám theo tiêu chuẩn ASTM A48

 

Phân loại Độ bền kéo [ksi] Độ bền nén [ksi] Mô đun đàn hồi

(E) [106 psi]

20 22 33 10

30 31 109 14

40 57 140 18

60 62.5 187.5 21

Tính chất của các mác gang xám theo SAE J431

 

Mác gang Độ cứng Brinel t/h Mô tả

G1800 120–187 135 Ferritic-pearlitic

G2500 170–229 135 Pearlitic-ferritic

G3000 187–241 150 Pearlitic

G3500 207–255 165 Pearlitic

G4000 217–269 175 Pearlitic

t/h = Độ bền kéo/Độ cứng

So sánh độ giảm chấn của một số kim loại

 

Vật liệu Khả năng giảm chấn

Gang xám (Các bon đương lượng cao) 100–500

Gang xám (Các bon đương lượng thấp) 20–100

Gang cầu 5–20

Gang dẻo 8–15

Gang trắng 2–4

Thép 4

Nhôm 0.465654

Ứng dụng của gang xám

 

Do những đặc tính trên của gang xám nên người ta sử dụng chúng 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.