GANG, THÉP LÀ GÌ? PHÂN LOẠI GANG THÉP
Sắt là một kim loại phổ biến trong tự nhiên và đóng vai trò quan trọng cũng như ứng dụng cao trong đời sống và sản xuất. Tuy nhiên, chỉ một mình kim loại sắt không thể đáp ứng được sự đa dạng trong nhu cầu sử dụng. Và để hạn chế tối đa nhược điểm của sắt, hợp kim của sắt được tạo ra, bao gồm gang và thép với những đặc điểm:
- Độ tinh khiết: là hỗn hợp của từ hai thành phần trở lên với tỷ lệ phần trăm nhất định
- Cấu tạo: kim loại là tự nhiên, hợp kim là nhân tạo
- Phản ứng: kim loại dễ phản ứng với nước và không khí, hợp kim thì không
- Dẫn nhiệt, dẫn điện nhưng kém hơn so với kim loại
- Độ cứng cao hơn với mạng tinh thể bền hơn
- Mang nhiều ưu điểm của kim loại như chịu ma sát, tính dẻo, chống gỉ
- Trơ với base, acid hoặc một số chất xúc tác khác
Ứng dụng hợp kim sắt
- Làm vật liệu trong công trình xây dựng, đường ray xe lửa, cầu đường
- Chế tạo máy móc, phụ kiện, bulong, chi tiết máy, con tán
- Dùng làm đồ gia đình như lan can, tủ kệ, bàn ghế, cửa, cổng
- Sử dụng làm khuôn bọng, dao cụ, …
Gang là gì? Phân loại gang
Đặc điểm
- Thành phần chính là carbon chiếm khoảng 2-5%
- Ngoài ra thì còn chứa một số nguyên tố khác như: S, Mn, Si, …
Phân loại
- Gang xám: chứa nhiều silic và carbon hơn so với gang trắng, vì vậy sẽ ít giòn và mềm hơn → Sử dụng cho ống nước, bệ máy, …
- Gang trắng: chứa rất ít silic và carbon, chứa nhiều xementit (Fe3C), cứng và giòn nên được dùng để luyện thép.
- Gang graphit: carbon chiếm 2.14% cùng các nguyên tố Si, S, Mn, …
- Gang cầu: chứa 4.3% C và 4.6% S → Sử dụng trong van công nghiệp, chi tiết máy.
- Gang dẻo: hình thành từ việc ủ “graphit hóa” từ gang trắng với tuổi thọ dài, tính dẻo và độ bền tốt, chống chịu được điều kiện khắc nghiệt.
Tính chất
- Hợp kim có tính đúc tốt
- Độ chảy loãng cao, độ co ngót ít
- Chịu được lực nén mạnh, chịu mài mòn tốt
- Cứng, không bị co lại khi gặp lạnh
- Giòn, dễ vỡ khi chịu va đập, không thể uốn cong
- Nhiệt độ nóng chảy khoảng 1150 – 1200 độ C
Thép là gì? Phân loại thép
Đặc điểm
Thành phần khá giống với gang tuy nhiên lượng carbon có hàm lượng rất nhỏ và chỉ dưới 2%
Phân loại
- Thép đặc biệt: chứa thêm nhiều nguyên tố khác như Si, Mn, Cr, Ni, W, … có tính chất cơ học và vật lý rất tốt.
- Thép thường: thành phần chứa ít silic, carbon và mangan
Ngoài ra, dựa vào thành phần hóa học trong thép, có thể phân loại thép chi tiết hơn, xem chi tiết tại bài viết>>>
Phân loại thép cacbon dựa vào hàm lượng cacbon có trong thành phẩm>>>
Tính chất
- Ánh kim, dẫn điện tốt
- Chịu va đập tốt, chịu nhiệt tốt
- Hóa dẻo ở nhiệt độ từ 500 – 600 độ C
- Nhiệt độ dưới – 50 độ C thì dễ nứt và giòn
- Chống tác nhân oxy hóa đến từ môi trường
- Dễ uốn và tạo hình bằng tay, giãn nở và chịu đàn hồi tốt
TẠI SAO GANG CÓ TÍNH ĐÚC TỐT HƠN THÉP ?
Nhiệt độ nóng chảy của gang
Nhiệt độ nóng chảy của gang tương đối thấp, chỉ từ 1150 đến 1200 độ C, thấp hơn gần 200 độ C so với thép → Thích hợp cho việc đúc phôi của các chi tiết máy
Thành phần nguyên tố của gang
- Carbon (C): cho phép gang có độ cứng, độ chịu mòn cao, dưới dạng graphit tạo ra hợp kim mềm hơn, giảm độ co ngót nên thích hợp để đúc.
- Photpho (P): ảnh hưởng đến độ bền và giòn của gang, tỷ lệ càng cao thì độ bền giảm, độ giòn càng tăng, nếu quá 0.1% khiến sản phẩm đúc giòn, dễ nứt và không chịu được ngoại lực.
- Mangan (Mn): thường chứa 2 – 2.8%, gang xám không chứa quá 1.3%, làm tăng tính chịu mài mòn và độ bền cho sản phẩm đúc.
- Silic (Si): ảnh hưởng đến cấu trúc tinh thể, giúp tăng tính chống ăn mòn và tính chảy loãng khi đúc của gang.
Nằm đảm bảo chất lượng thép, gang sản xuất đạt yêu cầu theo TCVN hay tiêu chuẩn quốc tế, việc sử dụng thiết bị chuyên dụng để đánh giá hàm lượng C, S cùng các nguyên tố khác trong gang, thép là cần thiết. Máy đo hàm lượng cacbon/ lưu huỳnh (C/S) HORIBA EMIA là một lựa chọn phù hợp cho các nhà sản xuất.
Tìm hiểu chi tiết các dòng máy đo C/S của HORIBA tại đây >>>
Tìm hiểu thêm các bài viết về HORIBA EMIA tại đây:
- Phân tích cacbon/ lưu huỳnh (C/S) với EMIA>>>
- Ưu – nhược điểm của máy phân tích nguyên tố C/S >>>
- Phân loại gang, thép trong sản xuất>>>
- Quy trình kiểm soát chất lượng gang/thép (QA) với EMIA >>>
- Hướng dẫn chuẩn bị mẫu phân tích gang thép >>>