Là một trong những loại gang được ưa chuộng trên thị trường về tính bền đẹp, chịu được trọng tải lớn và có giá thành cao. Gang cầu là loại gang phổ biến nhất trong sản xuất các vật liệu yêu cầu tính bền cao như: Nắp hố ga, song chắn rác, lan can gang, tấm gang bảo vệ cây,… Trong bài viết hôm nay hãy cùng tìm hiểu thông tin chi tiết về gang cầu.
Contents
Gang cầu là gì?
Gang cầu là loại gang dạng cầu tròn. Nhờ kết cấu dạng quả cầu – dạng thu gọn nhất. Đây là vật liệu có độ bền tốt có khả năng chống va đập cao, tính bền dẻo và chống mài mòn. Trong ngành công nghiệp điện gió, gang cầu được sử dụng cho các trung tâm và các bộ phận kết cấu như khung máy.
Gang chứa cacbon lượng (CEL) cao từ 4,3 đến 4,6% (là thành phần nguyên tố C và Si trong gang lỏng trước biến tính CEL=%C+%Si+%P/2) để chống biến trắng. Than chì ở dạng cầu sít chặt, ít chia cắt nền kim loại nên không làm giảm đáng kể tính chất cơ học của gang.
Đặc tính của gang cầu
Gang cầu được sử dụng để sản xuất các chi tiết chịu lực lớn và chịu tải trọng va đập, mài mòn như trục khuỷu, cam, bánh răng…. Việc sử dụng gang cầu vào công nghiệp mang lại hiệu quả kinh tế cao. Đơn cử như sau: Giá 1 tấn vật đúc loại gang cầu rẻ hơn vật đúc bằng thép hợp kim từ 30-35%, rẻ hơn bằng hợp kim màu 3 đến 4 lần và rẻ hơn loại phôi thép rèn từ 2 đến 3 lần.
Ưu nhược điểm của gang cầu là gì?
Ưu điểm
Gang cầu cũng là một loại gang. Chính vì vậy, nó có ưu điểm và tính chất của gang. Sau đây là các tính chất chung: Tính đúc tốt và độ chảy loãng cao; Độ co ngót ít, dễ điền đầy vào khuôn; Khả năng chịu nén cao; Tải trọng tĩnh khá tốt; Khả năng chịu mài mòn cao.
Bên cạnh các ưu điểm này, gang cầu còn mang những điểm nổi bật riêng:
- Vì graphit trong gang ở dạng cầu nên gang cầu có độ bền cao hơn gang xám nhiều.
- Độ dẻo đảm bảo.
- Gang cầu vừa có tính chất của thép vừa có tính chất của gang.
- Nếu được nhiệt luyện, độ cứng và độ bền của gang cầu có thể được tăng cao hơn.
Nhược điểm
Vì là một loại gang bền nhất trong các loại gang nên giá thành của gang cầu cao hơn so với nhiều loại gang khác.
Phân biệt gang cầu và gang xám
| Tên | Gang cầu | Gang xám |
| Ký hiệu | GC | GX |
| Thành phần hóa học | C: 3 – 3,6%C; Si: 2 – 3%; Mn: 0,5 – 1%; Ni < 2%; Mg: 0,04 – 0,08%; P £ 0,15%; S £ 0,03%.
Như vậy, thành phần của gang cầu có nhiều chất hóa học hơn, đôi khi còn có thêm cả Cu và Cr. Trong khi thành phần của gang xám chỉ có 5 nguyên tố (C, Si, Mn, P, S). |
C: 2,8 – 3,5%; Si: 1,5 – 3%; Mn: 0,5 – 1%; P: 0,1 – 0,2%; S ≤ 0,08% với các vật đúc nhỏ và 0,1 – 0,12% đối với vật đúc lớn. |
| Nhận biết | Gang cầu bề ngoài cũng có màu xám tối như gang xám | Mặt gãy có màu xám |
| Đặc điểm | Gang cầu tốt hơn hẳn gang xám về nhiều mặt.
Gang cầu có độ bền cao. Cao hơn gang xám.Vừa có tính chất của thép, vừa có tính chất của gang Gang cầu có độ dẻo dai cao, đặc biệt sau khi nhiệt luyện thích hợp. Dễ hàn, dễ cắt gọt. Gang cầu vững nhiệt do ít trương nở. Gang cầu chịu va đập nhiệt tốt nhất trong các loại gang. Gang cầu có nhiều ưu thế so với những hợp kim khác. Đôi khi, vật đúc bằng thép được thay thế bằng gang cầu lại thấy tốt hơn. Bởi gang cầu dễ đúc và dễ gia công hơn. GC lại có khả năng giảm rung động tốt hơn. Độ ăn mòn của gang cầu tương đương gang xám, tốt hơn thép cacbon thấp. |
Gang xám là loại Gang mà phần lớn hay toàn bộ cacbon tồn tại dưới dạng tự do graphit.
Dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (1350 độ C) và không đòi hỏi khắt khe về tạp chất Độ bền, độ dai và độ dẻo thấp. Tuy nhiên, gang xám lại làm tăng độ chịu mòn của gang, làm chất bôi trơn và làm giảm độ co ngót khi đúc. |
| Ứng dụng | Sản xuất các chi tiết chịu lực lớn và chịu tải trọng va đập, mài mòn như trục khuỷu, cam, bánh răng….
Do rẻ hơn nên gang cầu được dùng nhiều để thay thế thép và gang dẻo. Đặc biệt trong trường hợp chi tiết có hình dạng phức tạp. Sản xuất các sản phẩm thành phẩm chịu lực cao như: nắp hố ga gang, song chắn rác gang và các vật tư trong ngành xây dựng. |
Được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật. Chế tạo các chi tiết chịu tải trọng nhỏ và ít bị va đập như thân máy, bệ máy, ống nước… |
| Hạn chế | Khó phân biệt với loại gang xám do màu sắc giống nhau | Gang xám nặng, nhiều tạp chất. Gang xám giòn, khả năng chống uốn kém, không thể rèn được. Khi làm nguội nhanh trong khuôn, gang bị biến trắng, rất khó gia công cơ khí. |
| Giá thành | Giá gang cầu đắt hơn gang xám. Thậm chí là gấp đôi gang xám. | Giá thành rẻ |
Trên đây là những thông tin chi tiết về gang cầu, đặc tính, thành phần cũng như ưu nhược điểm và cách phân biệt giữa gang cầu và gang xám. Nếu bạn cần tìm hiểu chi tiết về nắp hố ga, song chắn rác được sản xuất từ gang cầu thì hãy liên hệ với T&T Hà Nội để được tư vấn miễn phí nhé!
