So sánh gang trắng và gang xám: Giống và khác nhau

So sánh Gang trắng và gang xám: Giống và khác nhau

Trong ngành công nghiệp, gang là một loại hợp kim vô cùng quan trọng, được sử dụng để chế tạo ra nhiều chi tiết máy móc, vật dụng. Trong số các loại gang, gang

trắng và gang xám là hai loại phổ biến thông dụng nhất. Tuy nhiên, chúng có đặc điểm, tính chất hoàn toàn khác nhau, điều này dẫn đến sự khác biệt trong ứng dụng.

Trong bài viết sau đây, Lương Sơn Bạc sẽ đi sâu vào so sánh gang trắng và gang xám, giúp bạn hiểu rõ hơn về hai loại vật liệu này.

So sánh khái niệm, tính chất của gang trắng và gang xám

Cùng Lương Sơn Bạc so sánh về khái niệm - tính chất của gang trắng và gang xám qua bảng sau đây:

Tên gang

Gang trắng

Gang xám

Khái niệm

Gang trắng là một loại hợp kim sắt – cacbon (Fe – C) có hàm lượng cacbon lớn hơn 2,14%, cùng với các tạp chất như mangan (Mn), silic (Si), phốt pho (P) và lưu huỳnh (S). Loại gang này hình thành khi gang lỏng được làm nguội nhanh, tạo ra cấu trúc vi mô chủ yếu chứa cementite (Fe₃C), khiến gang có độ cứng cao nhưng rất giòn.

Tên gọi "gang trắng" xuất phát từ đặc điểm bề mặt gãy có màu trắng sáng giống bạc khi bị vỡ.

Gang trắng được chia thành ba loại chính:

+ Gang trắng thông thường: Chỉ chứa các nguyên tố cơ bản như Si, C, Mn, S, P, không có nguyên tố hợp kim.

+ Gang trắng hợp kim thấp: Tổng hàm lượng các nguyên tố hợp kim nhỏ hơn 5%.

+ Gang trắng hợp kim cao: Tổng hàm lượng các nguyên tố hợp kim lớn hơn 5%.

Gang xám là hợp kim sắt – cacbon (Fe – C) trong đó cacbon tồn tại dưới dạng graphit tấm, tạo cho mặt gãy của gang có màu xám đặc trưng. Thành phần của gang xám gồm 2,8 – 3,5% C, 1,5 – 3% Si, 0,5 – 1% Mn, 0,1 – 0,2% P và S ≤ 0,08% (tùy kích thước vật đúc). Nền gang xám có thể là pherit, peclit-pherit hoặc peclit.

Tính chất

Gang trắng có tính chất cứng, giòn nên khó gia công cắt gọt. Tuy nhiên loại gang này lại có khả năng chống mài mòn cực cao.

Mềm hơn so với gang trắng, dễ gia công cắt gọt, có độ bền kéo và độ dẻo thấp, nhưng lại có khả năng chịu nén tốt.

So sánh gang trắng và gang xám: Giống và khác nhau

Gang trắng và gang xám giống nhau như thế nào?

Xét về điểm giống nhau, gang trắng và gang xám đều có những đặc điểm như:

+ Cả hai loại đều là hợp kim của sắt, silic và carbon

+ Đều có hàm lượng carbon lớn hơn 2.14%

+ Đều có khả năng đúc tốt với độ chảy loãng cao, độ co ngót ít.

+ Đều có khả năng chịu nén, chịu tải và chịu mài mòn cực tốt.

Gang trắng và gang xám khác nhau như thế nào?

Bên cạnh những điểm chung, gang trắng và gang xám còn có những điểm khác biệt như:

Tiêu chí	Gang trắng	Gang xám
Ký hiệu	Không có	Ký hiệu: GX (theo TCVN 1659-75) Hai chỉ số tiếp theo sẽ lần lượtlà độ bền kéo, độ bền uốn tối thiểu (ĐVT: KG/mm2) Ví dụ: GX 41-78 tức là gang xám có độ bền uốn tối thiểu là 41 KG/mm2 và độ bền kéo tối thiểu là 78 KG/mm2.
Theo tiêu chuẩn ASTM	Ký hiệu: ASTM A532	Ký hiệu: ASTM A48
Thành phần	Ni: 4% Mn: < 1,3% Cr: 2,5% Fe: 86% C: 3,3% Si < 0.8%	Mn: 0,6% C: C: 3,25 – 3,5% Fe: 92-94% Si: 2% S: < 0,15% P: < 0,1%
Hình thành	Hình thành khi hàm lượng C và Mn phù hợp, với tốc độ làm nguội nhanh.	Nấu luyện dễ dàng, nhiệt độ nóng chảy thấp (~1260°C), không yêu cầu nghiêm ngặt về tạp chất.
Độ cứng Brinell	470 HB	235 HB
KLR	≈ 7770 kg/m³	≈ 7150 kg/m³
Tính chất	Rất cứng và giòn nên không thể gia công được, cũng không thể hàn.	Có thể gia công và hàn, nhưng giòn, không thể rèn, phù hợp với các bộ phận cần bôi trơn.
Tổ chức tế vi	Cacbon tồn tại chủ yếu dưới dạng Fe3C (cementite).	Phần lớn cacbon tồn tại dưới dạng graphit tấm, nền gang có thể là pherit hoặc peclit.
Công dụng	Chủ yếu dùng để luyện thép, chế tạo gang dẻo hoặc các chi tiết chịu mài mòn cao.	Dùng cho thân máy, bệ máy, ống nước, xi lanh động cơ, vỏ bơm, van, hộp điện và vật đúc trang trí.

Lý do gây ra sự khác biệt giữa gang trắng và gang xám

Gang trắng và gang xám khác nhau chủ yếu do thành phần cấu tạo và cách cacbon tồn tại trong hợp kim, cụ thể:

+ Thành phần cấu tạo: Cả hai loại gang đều chứa cacbon và silic, nhưng tỷ lệ của chúng khác nhau. Gang trắng có hàm lượng silic thấp hơn và cacbon chủ yếu tồn tại

dưới dạng xi măng hóa (Fe₃C), tạo nên cấu trúc cứng và giòn. Trong khi đó, gang xám có hàm lượng silic cao hơn, giúp cacbon kết tủa thành graphit dạng tấm, làm cho

gang có tính dẻo hơn.

+ Màu sắc bề mặt sau khi đứt gãy: Sự khác biệt trong cấu trúc vi mô dẫn đến sự khác nhau về màu sắc khi vật liệu bị nứt. Gang trắng có bề mặt nứt màu trắng sáng

do cacbon liên kết dưới dạng cacbit sắt, còn gang xám có bề mặt nứt màu xám do sự xuất hiện của graphit tự do.

Chính sự khác biệt này làm cho gang trắng cứng, chịu mài mòn tốt nhưng giòn, trong khi gang xám có độ bền cơ học cao hơn và dễ gia công hơn.

Ứng dụng của gang trắng và gang xám

Gang trắng và gang xám đều có những ứng dụng thực tế khác nhau. Sau đây là những ứng dụng phổ biến nhất.

Ứng dụng của gang xám

Gang xám có cấu trúc graphit dạng tấm giúp cải thiện khả năng gia công, giảm rung động và tăng độ bền mài mòn, phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp:

+ Chế tạo máy móc: Thân máy, bệ máy, bánh đà, bánh răng, ổ trượt, trục khuỷu.

+ Ngành ô tô: Xi lanh động cơ, vỏ hộp số, đĩa phanh.

+ Ngành cấp thoát nước: Ống nước, nắp hố ga, van nước.

+ Ngành xây dựng: Các chi tiết trang trí bằng gang đúc, cột đèn gang.

+ Ngành công nghiệp khác: Vỏ bơm, hộp điện, thân van.

Ứng dụng của gang trắng

Gang trắng có ưu điểm đó là độ cứng cao, khả năng chịu mài mòn tốt nhưng giòn và khó gia công. Vậy nên loại gang này chủ yếu được dùng cho các ứng dụng đặc

biệt như:

+ Luyện thép: Là nguyên liệu để sản xuất gang dẻo và gang cầu.

+ Chi tiết chịu mài mòn: Bi nghiền, trục cán, lưỡi cắt, dao nghiền.

+ Ngành khai khoáng: Các bộ phận chịu mài mòn trong máy nghiền quặng.

+ Ngành sản xuất xi măng và gốm sứ: Lót lò nung, con lăn máy nghiền.

Kết luận

Trên đây là bảng so sánh về sự giống nhau, khác nhau giữa gang trắng và gang xám, hy vọng rằng thông tin này sẽ hữu ích đối với bạn. Nếu bạn cần tư vấn và cung

cấp các sản phẩm gang chất lượng cao, hãy liên hệ ngay Lương Sơn Bạc – đơn vị chuyên cung cấp vật liệu gang uy tín, đáp ứng mọi nhu cầu sản xuất và chế tạo! Trân trọng!