Gang là vật liệu phổ biến và đóng vai trò quan trọng trong ngành cơ khí, xây dựng,… Gang được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nắp hố ga, song chắn rác, phụ kiện cơ khí,… Vậy gang là gì? Gang có mấy loại? Nắp hố ga gang có nên dùng?… Bài viết dưới đây của Grating SG sẽ giúp bạn đọc giải đáp chi tiết về gang, theo dõi nhé!
Gang Là Gì? Tổng Quan Những Kiến Thức Cơ Bản Về Gang
Gang là một nhóm vật liệu hợp kim sắt-carbon có hàm lượng carbon lớn hơn 2,14%. Thành phần hóa học của gang gồm: sắt (chiếm ơn 95% trọng lượng), các nguyên tố hợp kim chính là carbon (2,14 – 4%), silic (1 – 3%), ngoài ra còn có thêm nguyên tố phụ như lưu huỳnh, mangan, photpho,…
Gang có đặc tính giòn, điểm nóng chảy tương đối thấp, có độ chảy loãng cao, tính đúc tốt, khả năng chịu nén và chống mài mòn hiệu quả. Bên cạnh đó, gang có khả năng chống oxy hóa, được sử dụng trong đường ống, máy móc, các bộ phận công nghiệp ô tô,…
Các Loại Gang Phổ Biến
Theo đó, người ta phân chia gang thành 2 nhóm chính là gang trắng và gang graphit, và trong gang graphit sẽ bao gồm gang xám, gang cầu, gang dẻo.
Gang trắng là gì?
Gang trắng là loại gang có tổ chức tế vi tương ứng với giản đồ pha Fe-C, toàn bộ carbon nằm dưới dạng liên kết hóa học với sắt trong tổ chức cementit Fe3C. Gang trắng gồm: gang trắng trước cùng tinh (%C ≤ 4,3%), cùng tinh (%C = 4,3%), và sau cùng tinh (%C ≥ 4,3%). Mặt gãy của nó có màu sáng trắng đó là màu của cementit.
Gang xám là gì?
Gang xám là loại gang trong đó carbon tồn tại chủ yếu ở dạng graphit tấm hoặc phiến, mặt gãy của kim loại này có màu xám đặc trưng. Gang xám có tính đúc tốt, dễ gia công cắt gọt, hấp thụ rung động tốt và giá thành hợp lý. Tuy nhiên, gang xám khá giòn, dễ bị nứt vỡ, do đó, thường ít được ứng dụng trong sản xuất nắp hố ga.
Xem chi tiết: Hố Ga Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Và Tiêu Chuẩn Mới Nhất
Gang cầu là gì?
Gang cầu là loại gang được biến tính để graphit kết tinh ở dạng hình cầu, giúp triệt tiêu các điểm tập trung ứng suất. Điều này làm gang cầu có độ bền kéo, độ dai và khả năng chịu va đập tốt hơn so với gang xám. Cũng vì lẽ đó, gang cầu được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nắp hố ga, song chắn rác, phụ kiện đường ống cấp thoát nước, chi tiết máy, hàng tầng giao thông trọng điểm,…
Gang dẻo là gì?
Gang dẻo là loại gang được chế tạo từ quá trình ủ nhiệt luyện kéo dài từ gang trắng, giúp phân hóa cementite thành graphit cụm. Điều này giúp cải thiện khả năng chịu va đập, thường được sử dụng để sản xuất các chi tiết cần độ bền.
Quy Trình Sản Xuất Gang
Nguyên liệu sản xuất gang gồm:
- Quặng sắt, thường là các loại quặng hematit (Fe2O3), quặng manhetit (Fe3O4), quặng xiđerit (FeCO3).
- Than cốc để cung cấp nhiệt lượng và chất khử khử oxit sắt.
- Chất chảy thường là CaCO3, giúp hạ nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp quặng – than, tạo điều kiện cho quá trình luyện kim diễn ra dễ dàng hơn.
- Khí oxy để cung cấp oxy cho quá trình đốt cháy than cốc.
Nguyên tắc sản xuất gang trong lò cao: Khử oxit sắt bằng khí CO ==> tạo xỉ ==> hình thành gang lỏng.
Điều kiện để sản xuất gang: Nhiệt độ trong lò cao phải đạt 1400 – 1600 độ C; cần đảm bảo dòng khí nóng lưu thông tốt trong lò cao để cung cấp CO cho quá trình khử oxit sắt; cần điều chỉnh tỉ lệ nguyên liệu dựa vào chất lượng nguyên liệu và công nghệ sản xuất; đồng thời lò cao cần được vận hành và bảo dưỡng thường xuyên nhằm đảm bảo hoạt động ổn định.
Chi tiết quy trình sản xuất gang:
- Quặng sắt được nghiền nhỏ và sàng lọc để loại bỏ tạp chất.
- Quặng sắt được trộn với than cốc và đá vôi theo tỉ lệ phù hợp, sau đó đưa hỗn hợp vào lò cao từ phía trên qua hệ thống nạp liệu.
- Khi hỗn hợp nguyên liệu di chuyển xuống phía dưới lò cao, nó sẽ gặp luồng khí nóng được tạo ra từ quá trình đốt cháy than cốc ở phần dưới lò. Khí nóng này chủ yếu là CO (cacbon monoxit), sản phẩm của phản ứng cháy than cốc với oxi trong không khí. CO sẽ khử oxit sắt trong quặng thành sắt kim loại.
- Sắt nóng chảy hòa tan một lượng nhỏ carbon từ than cốc tạo thành gang lỏng chìm xuống đáy lò (do gang lỏng có tỷ trọng lớn hơn so với xỉ ).
- Gang lỏng được tháo ra khỏi lò cao qua vòi thoát ở đáy lò. Xỉ được tháo ra qua các lỗ ở phía trên lò.
- Gang lỏng sau khi được tháo ra khỏi lò cao có thể được đúc thành các sản phẩm gang hoặc được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất thép.
Đánh Giá Ưu Nhược Điểm Của Gang
Gang là vật liệu được ứng dụng phổ biến trong ngành cơ khí chế tạo, xây dựng và hạ tầng đô thị. Tùy vào từng loại gang mà tính chất của chúng cũng sẽ có sự thay đổi.
Gang có tính đúc tốt, đây cũng là một trong những ưu điểm lớn nhất của vật liệu này. Gang có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn thép, có độ chảy loãng cao, điều này cho phép các nhà máy đúc được các chi tiết có hình dáng phức tạp, hoa văn chìm nổi tinh xảo. Bên cạnh đó, gang được đánh giá là vật liệu có khả năng chịu lực nén tốt, thường được ưu tiên sử dụng để làm bệ máy siêu trường siêu trọng, nắp hố ga, thân máy công cụ,…
Mặt khác, gang có khả năng chống mài mòn hiệu quả, hoạt động khá bền bỉ trong các môi trường có ma sát trượt hoặc ma sát lăn liên tục. Gang xám có khả năng chống rung tốt, nhờ đó nên gang được sử dụng để chế tạo khung máy. Đặc biệt, so với thép và nhiều loại hợp kim khác, gang có chi phí nguyên liệu đầu vào rẻ hơn, quy trình nấu luyện đơn giản hơn và có thể đúc hàng loạt với số lượng lớn.
Tuy nhiên, bên cạnh các ưu điểm vượt trội, gang có một hạn chế nhất định như: tính giòn cao, chịu va đập kém; khả năng chịu kéo yếu; các sản phẩm đúc bằng gang thường cồng kềnh, nặng dẫn đến chi phí vận chuyển, thi công lắp đặt cao hơn; dễ bị gỉ sét trong môi trường ẩm ướt hoặc hóa chất;…
Tóm lại, gang không phải là vật liệu đa năng cho mọi công trình, nhưng nó là vật liệu không thể thay thế trong các ứng dụng cần tính đúc, khả năng chịu nén và độ ổn định chống rung.
Câu Hỏi Thường Gặp
Bạn đang cần tư vấn chi tiết về grating, nắp hố ga grating, song chắn rác,… cho dự án của mình, đừng ngần ngại, hãy liên hệ ngay với Grating SG để được tư vấn nhé!
0909.947.123
