Gang là một loại hợp kim có độ rắn cao, tuổi thọ lâu dài, được ứng dụng vào thực tiễn ở nhiều mỗi trường khác nhau như sản xuất và chế tạo thiết bị, đồ dùng hàng ngày,… Tuy nhiên gang là gì thì không phải ai cũng biết? Vậy để biết rõ về gang cũng như những đặc tính của chúng thì hãy cùng Hưng Thịnh phát đi tìm hiểu sâu và chi tiết về gang để có câu trả lời.

Giới thiệu Gang là gì?

Gang trong tiếng anh được gọi là cast iron là loại hợp kim được hình thành từ sắt và cacbon là 2 thành phần chính, trong đó sắt là thành phần chính lên đến hơn 95%, cacbon chiếm hơn 2,14% – 4 %, ngoài ra còn có silic 1% – 3% và nhiều nguyên tố khác như photpho, mangan,lưu huỳnh,…

Gang có có độ rắn cao, giòn, khi nung có đặc tính là cực dẻo, có khả năng chịu ma sát lớn, dễ dàng tạo khuôn, đặc biệt chống oxy hóa ăn mòn chịu nén tốt. Chính vì thế gang được sử dụng rộng rãi và phổ biến trong cuộc sống hàng ngày để chế tạo các thiết bị máy móc, ứng dụng vào các vật dụng công nghiệp, vật dụng sinh hoạt hàng ngày như: nồi, niêu, xoong, chảo,…Nhưng gang có độ nóng chảy không cao, khi nung có độ loãng lớn nên một số loại gang có khả năng chịu nhiệt thấp. Hiện trên thị trường có 3 loại gang dưới đây:

Gang trắng chứa hợp chất carbide ở dạng xementit có đặc điểm là vết nứt thẳng.

Gang xám là graphit ở dạng tự do với rất nhiều vết nứt lệch nhau.

Gang cầu có graphit hình cầu ngăn chặn sự đứt gãy.

Gang được cấu thành bởi các thành phần hóa học nào?

Cacbon C: Để tạo thành gang thì nguyên tố Cacbon chiếm 2-5%, khi thành phần Cacbon càng nhiều thì độ dẻo và khả năng dẫn nhiệt của gang sẽ càng thấp. Bên cạnh đó sự có mặt của Cacbon còn tác động trực tiếp đến sự hình thành của các loại gang là khác nhau.

Sắt (Fe): Sắt là thành phần không thể thiếu để hình thành lên hợp kim gang, sắt chiếm lên đến hơn 95% hàm lượng. Vì thế sắt có tác dụng tạo nên tuổi thọ dài, khả năng đúc tốt và có thể chịu tác động ở mọi nhiệt độ, sự tác động của môi trường lên gang. Khi thành phần Sắt có trong gang càng nhiều thì chống bóp méo, chống oxy hóa những và có tuổi thọ lâu dài theo thời gian.

Silicon: Tiếp đến là Silic đây chính là thành phần ảnh hưởng đến kết cấu của gang nhiều nhất bởi chúng có tác dụng để hình thành graphit hóa và chúng chiếm 1,5 – 3% trong hợp kim gang. Khi đó mà thành phần Silic càng lớn thì độ chảy loãng càng cao và xuất hiện độ ăn mòn của gang không khí, ở nhiều môi trường khác nhau.

Mangan (Mn): Thành phần của Mangan chiếm 2-2,5% ở gang trắng, chiếm ít hơn 1,3% trong gang xám. Mangan có tác dụng giúp cấu thành gang trắng và cản trở quá trình diễn ra graphit hóa. Không những thế, Mangan còn giữ vai trò tăng khả năng chịu bào mòn, tăng tuổi thọ dài lâu và hạn chế tác hại của lưu huỳnh.

Phot pho (P): Photpho là thành phần có tác dụng 2 mặt trong thành phần cấu thành của gang và chỉ chiếm không quá 0,1 %, tuy nhiên có một số loại gang có thể chiếm đến 1,2%. Vai trò của Photpho làm tăng khả năng chảy loãng của gang để dễ dàng đúc theo khuôn. Bên cạnh đó thành phần này lại làm giảm độ bền của sản phẩm, khiến gang bị giòn hơn bởi vậy mà dễ gây nứt, vỡ khi ở độ nóng cao.

Lưu huỳnh (S): Lưu huỳnh là nguyên tố chiếm không quá 0.1% trong thành phần cấu thành nên gang. Lưu huỳnh còn là nguyên tố gây hại, làm ngăn cản quá trình graphit hóa. Không những thế lưu huỳnh còn làm giảm khả năng chảy loãng, khiến sự đúc két trở nên khó hơn và giảm tuổi thọ của gang. Bên cạnh đó lưu huỳnh kết hợp với Sắt mang đến sự bở nóng, khiến gang dễ vỡ vụn.

Đặc điểm nổi bật của gang

• Gang khi chịu nhiệt ở mức 1150 đến 1200 °C dễ bị nóng chảy, thấp hơn so với sắt nguyên chất 300 độ C.
• Gang có khả năng chịu lực, chống oxy hóa tốt, không bị mài mòn trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau.
• Gang dễ dàng nung chảy, tạo điều kiện thuận lợi cho việc đúc kết được dễ dàng.
• Gang trắng rất giòn, cứng có khả năng cắt đẽo thấp nên chỉ được dùng phổ biến để đúc.
• Gang xám thì khó uốn nắn, khi để nguội rất dễ bị biến đổi, vì thế khó gia công cơ khí.
• Gang được sử  dụng nhiều ở những thiết bị máy móc có cấu tạo cầu kỳ
• Gang graphit được ứng dụng nhiều trong công nghiệp vì chúng có độ mềm dẻo cao dễ dàng chế tạo.
• Trong công nghiệp cơ khí không dùng gang trắng vì chúng rất cứng, giòn, khó gia công.

Gang được sử dụng trong ngành nghề nào?

Với thông tin Gang là gì và nhiều đặc điểm nổi bật của gang thì hiện sản phẩm đang được dùng nhiều trong đời sống hàng ngày như:

– Dùng trong ngành công nghiệp sản xuất ra các loại máy, đúc kết, tạo khối, chế tạo ra các bánh răng, các khối hình thức tạp đòi hỏi độ cứng, sự chắc chắn và độ bền cao.

– Để chế tạo các loại van dùng trong máy móc công nghiệp: van máy bơm,  van cầu, van khóa nước,… được sử dụng trong nước, nén khí, nơi có nhiệt độ cao…

– Gang cầu được dùng để làm trục khuỷu, chế tạo vỏ nhiều bộ phận trên máy bay, …vì mang đến độ an toàn cao, dễ dàng lắp đặt, và có mức giá vừa phải.

– Gang còn được dùng để chạm khắc, đúc tượng, tạo khối vì gang có đặc tính đúc dễ, dễ dàng gọt dũa.

Với những thông tin về trên hy vọng đã cung cấp cho các bạn lượng kiến thức để các bạn hiểu được phần nào gang là gì và những đặc điểm, cấu tạo cũng như những tác dụng của chúng vào cuộc sống đời thường. Qua đây thấy được tầm quan trọng to lớn của gang với cuộc sống xung quanh chúng ta. Cùng truy cập Hiệp phế liệu để tìm hiểu nhiều hơn các vật liệu quanh cuộc sống chúng ta.