Gang cầu được chế tạo từ gì?
.png)
Gang cầu được chế tạo từ các thành phần gì? Chi tiết tỷ lệ của chúng ra sao? Ký hiệu gang cầu là gì? Các mác gang cầu được đặt theo tiêu chuẩn nào? Cùng GOAT tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.
*Lưu ý: Chi tiết tỷ lệ thành phần của các mác gang cầu phổ biến xem ở cuối bài
⭐ Có thể bạn quan tâm:
Gang cầu là gì?
Gang cầu tiếng anh là "Ductile Iron".
❝
Gang cầu là loại gang có tổ chức graphit thu gọn nhất ở dạng quả cầu. (Graphit dạng cầu nhờ biến tính bằng các nguyên tố Mg, Ce và các nguyên tố đất hiếm). Chính vì vậy, gang cầu có độ bền cao nhất trong các loại gang có graphit.
Gang cầu và gang xám gang nào tốt hơn?
Gang Cầu mạnh hơn và chống va đập tốt hơn Gang xám.
Tổ chức vi tế của gang cầu và gang xám
Vì vậy, mặc dù gang cầu đắt hơn gang xám. Do gang cầu được chế tạo từ các loại nguyên liệu đắt hơn. Nhưng nó lại là lựa chọn kinh tế hơn gang xám. Do vật đúc bằng gang cầu thường nhẹ hơn ở cùng một kích thước, thiết kế.
❝
Nên tổng hòa lại, vật đúc từ gang cầu có chất lượng tốt hơn, mà giá thành cũng không chênh lệch nhiều, đôi khi còn rẻ hơn so với gang xám.
Gang cầu được chế tạo từ các thành phần gì?
Gang cầu được chế tạo từ: Fe:~90-95%; C: 3 – 3,6%; Si: 2 – 3%; Mn: 0,5 – 1%; Ni < 2%; Mg: 0,04 – 0,08%; P £ 0,15%; S £ 0,03% và một số thành phần khác.
Như vậy, gang cầu có thành phần 90 - 95% là sắt. Hàm lượng cacbon trong gang cầu từ 3 - 3,6%.
Thành phần và kỹ thuật đúc khác nhau sẽ tạo ra gang cầu có mác khác nhau.
Có những mác gang cầu nào?
Mác gang cầu phụ thuộc vào tiêu chuẩn đánh giá.
-
Theo tiêu chuẩn JSC của Nhật Bản:
FCD 450-10, FCD 500-7, FCD 600-3, FCD 700-2.
-
Theo tiêu chuẩn 1659 – 75:
GC45-5, GC40-10, ký hiệu gang cầu gồm 2 phần, các chữa cái chỉ loại gang: GC và hai số tiếp theo chỉ độ bền kéo và độ giãn dài tương đối.
-
Theo tiêu chuẩn của Mỹ:
-
Theo tiêu chuẩn SAE có các loại mác gang: D4018, D4512, D5506, D7003 trong đó hai chữ số đầu chỉ theo đơn vị ksi, hai chữ số sau chỉ theo %
-
Theo tiêu chuẩn ASTM ta có các loại mác gang: 60-40-18, 65-45-12, 80-55-06, 100-7–3, 120-90-2. Trong đó các số lần lượt chỉ giá trị tối thiểu của ứng suất năng suất, ứng suất kéo và % giãn dài. (Dưới đây sẽ bàn về "gang cầu được chế tạo từ gì" theo các mác gang cầu trong tiêu chuẩn này.)
-
Tiêu chuẩn của Nga:
CЧ10, CЧ15,.. . (Ký hiệu CЧ) đọc là Cê-che chỉ gang. Các mác gang có độ bền trung bình, σb = 150 – 200MPa, với nền ferit – peclit tấm tương đối thô như CЧ 20, CЧ25 được dùng làm các chi tiết chịu tải trọng nhẹ, ít chịu mài mòn như vỏ hộp giảm tốc, thân máy, bích, cacte, ống nước.
-
Theo tiêu chuẩn của Việt Nam:
-
Theo tiêu chuẩn BS EN 124 có các loại mác gang phổ biến như: FCD 500-7. Trong đó, các trị số được thể hiện lần lượt là lực chịu tải và độ bền kéo. Độ bền kéo của mác gang FCD 500-7 >= 500 MPa và độ giãn dài tương ứng là 7%
-
Theo tiêu chuẩn TCVN 5016-1987 ta có loại mác gang đặc trưng là: Mác gang GC45-5 có 2 trị số được thể hiện đó là lực kéo cơ tính >=400 MPA và độ giãn dài 5%
Theo tiêu chuẩn ASTM, mác gang cầu là [ASTM A536].
Bảng tra mác gang cầu theo các tiêu chuẩn tương đương
Dưới đây, GOAT gửi tới bạn thành phần của các mác gang cầu theo tiêu chuẩn ASTM của Mỹ. (ĐVT: %)
Gang cầu mác ASTM A536 80-55-06 được chế tạo từ gì?
Mác Gang cầu ASTM A536 80-55-06 (tương đương với các tiêu chuẩn liên quan - SAE J434C D5506; ISO 1083 500-7) là gang cầu có cấu trúc vi mô chủ yếu là lêlitic - và nhỏ hơn. ASTM A536 80-55-06 là một họ gang cầu gồm nhiều loại.
Bảng so sánh tính chất các mác gang cầu A536 theo tiêu chuẩn ASTM
Dưới đây là thông số kỹ thuật điển hình cho GC Mác 80-55-06.
(Nắp hố ga, song chắn rác gang cầu GOAT thuộc mác gang này)
Gang cầu mác ASTM A536 80-55-06 được chế tạo từ các thành phần với tỷ lệ như sau:
|
|
C
|
Mn
|
Si
|
Cr
|
Ni
|
Cu
|
Mg
|
|
% Tối thiểu
|
3,4
|
-
|
2,35
|
-
|
-
|
-
|
0,025
|
|
% Tối đa
|
3.8
|
0,4
|
2,75
|
0,08
|
0,5
|
0,6
|
0,055
|
Tính chất vật lý và cơ học của ASTM A536 80-55-06
|
Độ bền kéo (Ultimate Tensile Strength)
|
551 MPa (80000 psi)
|
|
Giới hạn chảy (Yield Strength)
|
379 MPa (55000 psi)
|
|
% Độ giãn dài (Elongation)
|
6%
|
|
Độ cứng (Brinell Hardness)
|
> 190
|
|
Khối lượng riêng (Mật độ khối lượng)
|
7100 kg/m3
|
|
Độ dẫn nhiệt (Thermal Conductivity)
|
36 W/mK
|
|
Nhiệt dung riêng ở 20°C (Specific Heat at 20°C)
|
461 J/gK
|
|
Hệ số giãn nở nhiệt (Coefficient of Thermal Expansion) (Ɛ/C)X106 trung bình trong khoảng 20 - 100°C
|
11,5 Ɛ/C
|
|
Nhiệt độ nóng chảy (Melting Temperature)
|
1150 °C
|
|
Cường độ nén (Compressive Strength)
|
2960 MPa (429 Ksi)
|
Gang cầu mác ASTM A536 65-45-12 được chế tạo từ gì?
Mác Gang cầu ASTM A536 65-45-12 (Tiêu chuẩn liên quan - SAE J434C D4512; ISO 1083 400-12) là gang cầu có cấu trúc vi mô ferit và lêlitic. ASTM A536 65-45-12 là một họ gang cầu gồm nhiều loại.
Dưới đây là thông số kỹ thuật điển hình cho GC Mác 65-45-12.
Gang cầu mác ASTM A536 65-45-12 được chế tạo từ các thành phần với tỷ lệ như sau:
|
|
C
|
Mn
|
Si
|
Cr
|
Ni
|
Cu
|
Mg
|
|
% Tối thiểu
|
3,4
|
-
|
2,35
|
-
|
-
|
-
|
0,025
|
|
% Tối đa
|
3.8
|
0,4
|
2,75
|
0,08
|
0,5
|
0,4
|
0,055
|
Tính chất vật lý và cơ học của ASTM A536 65-45-12
|
Độ bền kéo (Ultimate Tensile Strength)
|
448 MPa (65000 psi)
|
|
Giới hạn chảy (Yield Strength)
|
310 MPa (45000 psi)
|
|
% Độ giãn dài (Elongation)
|
12%
|
|
Độ cứng (Brinell Hardness)
|
|
|
Khối lượng riêng (Mật độ khối lượng)
|
7100 kg/m3
|
|
Độ dẫn nhiệt (Thermal Conductivity)
|
36 W/mK
|
|
Nhiệt dung riêng ở 20°C (Specific Heat at 20°C)
|
461 J/gK
|
|
Hệ số giãn nở nhiệt (Coefficient of Thermal Expansion) (Ɛ/C)X106 trung bình trong khoảng 20 - 100°C
|
11,5 Ɛ/C
|
|
Nhiệt độ nóng chảy (Melting Temperature)
|
1150 °C
|
|
Cường độ nén (Compressive Strength)
|
2960 MPa (429 Ksi)
|
Gang cầu mác ASTM A536 60-40-18 được chế tạo từ gì?
Mác Gang cầu ASTM A536 60-40-18 (Tiêu chuẩn liên quan - SAE J434C D4512; ISO 1083 370-17) là gang cầu có cấu trúc vi mô ferit. ASTM A536 60-40-18 là một họ gang cầu gồm nhiều loại.
Dưới đây là thông số kỹ thuật điển hình cho GC Mác 60-40-18.
Gang cầu mác ASTM A536 60-40-18 được chế tạo từ các thành phần với tỷ lệ như sau:
|
|
C
|
Mn
|
Si
|
Cr
|
Ni
|
Cu
|
Mg
|
|
% Tối thiểu
|
3,4
|
-
|
2,00
|
-
|
-
|
-
|
0,025
|
|
% Tối đa
|
3.8
|
0,3
|
2,5
|
0,08
|
0,5
|
0,2
|
0,055
|
Tính chất vật lý và cơ học của ASTM A536 60-40-18
|
Độ bền kéo (Ultimate Tensile Strength)
|
414 MPa (60000 psi)
|
|
Giới hạn chảy (Yield Strength)
|
276 MPa (40000 psi)
|
|
% Độ giãn dài (Elongation)
|
18%
|
|
Độ cứng (Brinell Hardness)
|
|
|
Khối lượng riêng (Mật độ khối lượng)
|
7100 kg/m3
|
|
Độ dẫn nhiệt (Thermal Conductivity)
|
36 W/mK
|
|
Nhiệt dung riêng ở 20°C (Specific Heat at 20°C)
|
461 J/gK
|
|
Hệ số giãn nở nhiệt (Coefficient of Thermal Expansion) (Ɛ/C)X106 trung bình trong khoảng 20 - 100°C
|
11,5 Ɛ/C
|
|
Nhiệt độ nóng chảy (Melting Temperature)
|
1150 °C
|
|
Cường độ nén (Compressive Strength)
|
2960 MPa (429 Ksi)
|
Gang cầu được chế tạo từ các thành phần trên có tính chất chung như sau:
Các tính chất va đập của gang phụ thuộc vào cấu trúc vi mô. Nếu yêu cầu kiểm tra tác động than đối với thiết kế kỹ thuật, hãy xem xét sử dụng loại gang cầu hoàn toàn bằng ferit có độ giãn dài% cao hơn. Tiêu chuẩn ISO 1083 quy định các giá trị charpy cho các ứng dụng nhiệt độ thấp .
Lợi thế của gang cầu được chế tạo từ các thành phần này là:
Gang cầu dễ dàng đúc và gia công. Gang cầu có đặc tính giảm rung động lớn và chống ăn mòn tốt.
Ngoài ra, gang cầu được chế tạo từ các thành phần trên đây có độ bền và tỷ lệ trọng lượng lớn. Và có thể được chế tạo với chi phí thấp hơn nhiều so với thép. Điều này một phần là do nguyên liệu thô được sử dụng để đúc gang cầu rẻ hơn so với thép.
Mẹo: Khi xem xét chuyển đổi từ chế tạo sang đúc, nên sử dụng gang cầu vì các lý do được liệt kê ở trên (khả năng đúc, gia công, gần với cường độ thép và chi phí tốt).
Ứng dụng của gang cầu:
Gang cầu được ứng dụng trong sản xuất: phanh, hộp số, khung, bộ phận dầu khí, bộ phận bơm, bộ phận máy nén, bộ phận khai thác, bộ phận tời, năng lượng gió và các ứng dụng khác.
Các mác gang cầu này cũng thường được sử dụng cho các vật đúc trong thành phố như: Nắp hố ga gang cầu, Song chắn rác gang cầu, Bó vỉa gang cầu...
Hy vọng bài viết về "Gang cầu được chế tạo từ gì" đã phần nào giúp bạn có thêm thông tin về loại gang này. Mong rằng chúng hữu ích với bạn.
Hy vọng gặp lại bạn trong những bài khác. Chúc bạn sức khoẻ và thành công!
Xem thêm:
>> Chuyên mục Vật liệu gang | Thông tin tổng hợp về vật liệu gang
>> Gang cầu và gang xám khác nhau như thế nào?