Mở trình đơn chính

Gang theo định nghĩa: hợp kim Fe-C với hàm lượng các bon lớn hơn 2,14%. Thực tế trong gang luôn có các nguyên tố khác như: Si, Mn, PS.

sửa Các pha hợp kim của Sắt

δ-Ferrit (δ-sắt, chỉ tồn tại ở nhiệt độ cao)
Austenit (γ-sắt; cứng)
Bainit
Martensit
Cementit (cacbua sắt; Fe3C)
Ledeburit (hỗn hợp eutecti ferrit - cementit, 4,3% cacbon)
α-Ferrit (α-sắt; mềm)
Pearlit (88% ferrit, 12% cementit)
Spheroidit

Các loại Thép

Thép cacbon (cho đến 2,14% carbon)
Thép silic (hợp kim hóa với silic)
Thép không gỉ (hợp kim hóa với crôm)
Thép hợp kim thấp
Thép hợp kim thấp có độ bền cao
Thép dụng cụ (rất cứng; sau nhiệt luyện)
Thép hợp kim cao (chuyên dụng; sau nhiệt luyện)
Thép IF

Vật liệu khác trên cơ sở sắt

Gang (>2,1% carbon)
Gang trắng
Gang xám
Gang dẻo
Gang cầu
Sắt rèn (rất thấp cacbon, nitơ )

Biểu đồ trạng thái sắt - carbon

Các loại Gang thông dụng

  • 2,0÷4,0% Các bon
  • 0,2÷1,5% Mn
  • 0,04÷0,65% P
  • 0,02÷0,05% S

Khái quátSửa đổi

Thành phần hóa học của gang bao gồm chủ yếu là:sắt (hơn 95% theo trọng lượng), và các nguyên tố hợp kim chính là carbonsilic. Hàm lượng của carbon trong gang nằm trong miền từ 2,1% đến 4,3% trọng lượng, với miền có hàm lương carbon thấp hơn 2,1% của họ hợp kim của sắt sẽ là thép carbon. Một phần đáng kể silic (1-3%) trong gang tạo thành tổ hợp hợp kim Fe-C-Si.

Tuy nhiên, gang được xem tương tự như hợp kim chứa hai nguyên tố là sắt và carbon ở trang thái đông đặc, trên biểu đồ trạng thái sắt - carbon tại điểm austectic (1154 °C và 4,3%C). Gang với thành phần hóa học gần điểm austectic có nhiệt độ nóng chảy trong khoảng từ 1150 đến 1200 °C, thấp hơn 300 °C so với sắt nguyên chất. Nhìn chung người ta xem gang như là một loại hợp kim có tính giòn. Màu xám ở mặt gãy thường là đặc điểm nhận dạng của gang: chính là sự phân bổ ở dạng tự do của khối carbon, với hình thù dạng tấm khi hợp kim đông đặc.

Gang được luyện trong lò cao bằng cách dùng khí CO khử oxit sắt.

Khí CO khử oxit sắt trong quặng thành sắt:

3CO(k) + Fe2O3(r) __>(t°cao) 3CO2(k) + 2Fe(r)

Sắt nóng chảy hòa tan một lượng nhỏ cacbon và một số nguyên tố khác tạo thành gang lỏng chảy xuống nồi lò và được đưa ra ngoài qua cửa tháo gang.

Phân loạiSửa đổi

Tuỳ theo dạng graphit trong gang mà gang được phân thành các loại:

Ứng dụngSửa đổi

Với đặc tính: nhiệt độ nóng chảy thấp, độ chảy loãng tốt, tính đúc tốt, dễ gia công, có khả năng chịu mài mòn, nên giá thành gia công rất thấp, do đó gang được sử dụng trong rất nhiều chi tiết, lĩnh vực khác nhau.

Tham khảoSửa đổi

  • John Gloag and Derek Bridgwater, A History of Cast Iron in Architecture, Allen and Unwin, London (1948)
  • Peter R Lewis, Disaster on the Dee: Robert Stephenson's Nemesis of 1847, Tempus (2007) ISBN 978-0-7524-4266-2

Liên kết ngoàiSửa đổi