Gang dẻo: Ứng dụng, tính chất và kỹ thuật sản xuất

1. Tổng quan về gang dẻo

Gang dẻo, còn được gọi là gang nốt hoặc sắt than chì hình cầu, là một loại gang có đặc điểm là độ bền cao, độ dẻo tuyệt vời và khả năng chống va đập. Không giống như gang xám truyền thống, gang dẻo có chứa các tạp chất than chì dạng nốt, giúp ngăn chặn sự lan truyền vết nứt và tăng cường độ dẻo dai. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đòi hỏi các thành phần bền và linh hoạt.

2. Tính chất cơ học

Các tính chất cơ học của gang dẻo làm cho nó phù hợp với nhiều ứng dụng kỹ thuật. Các thuộc tính chính bao gồm:

• Độ bền kéo cao, thường dao động từ 400 đến 700 MPa.
• Độ giãn dài tuyệt vời 10-18%, mang lại độ dẻo vượt trội so với sắt xám.
• Khả năng chống mỏi và va đập tốt, khiến nó trở nên đáng tin cậy dưới tải trọng tuần hoàn.
• Chống mài mòn, thích hợp cho các bộ phận tiếp xúc với ma sát hoặc mài mòn.

3. Ứng dụng phổ biến

Gang dẻo được đánh giá cao cho các ứng dụng đòi hỏi sự kết hợp giữa sức mạnh, độ dẻo dai và độ bền. Các ứng dụng phổ biến bao gồm:

• Ống và phụ kiện đường ống cho hệ thống nước và nước thải.
• Các bộ phận của ô tô, chẳng hạn như trục khuỷu, bánh răng và các bộ phận treo.
• Các bộ phận máy móc hạng nặng, bao gồm cả thiết bị nông nghiệp và xây dựng.
• Van và vỏ máy bơm công nghiệp, nơi khả năng chịu áp lực và mài mòn là rất quan trọng.

4. Kỹ thuật sản xuất

4.1 Nóng chảy và hợp kim

Sắt dễ uốn được sản xuất bằng cách nung chảy gang và phế liệu trong lò nung vòm hoặc lò cảm ứng. Các nguyên tố hợp kim, chẳng hạn như magie hoặc xeri, được thêm vào để tạo ra sự hình thành than chì dạng nốt. Kiểm soát chính xác thành phần hóa học đảm bảo tính chất cơ học nhất quán.

4.2 Quá trình đúc

Sắt dẻo nóng chảy được đổ vào khuôn để tạo ra các bộ phận có hình dạng và kích cỡ khác nhau. Các phương pháp đúc phổ biến bao gồm:

• Đúc cát cho các hình dạng lớn và phức tạp.
• Đúc đầu tư cho các bộ phận chính xác có bề mặt nhẵn.
• Đúc vỏ cho các bộ phận từ trung bình đến nhỏ đòi hỏi độ chính xác kích thước cao.

4.3 Xử lý nhiệt

Xử lý nhiệt có thể cải thiện hơn nữa tính chất của gang dẻo. Các phương pháp điều trị phổ biến bao gồm ủ để giảm bớt căng thẳng, làm nguội và ủ để tăng độ cứng và sức mạnh, đồng thời chuẩn hóa để tinh chỉnh cấu trúc vi mô.

5. So sánh với Sắt Xám

Gang dẻo mang lại những lợi thế đáng kể so với sắt xám truyền thống về hiệu suất cơ học. Bảng dưới đây tóm tắt những khác biệt chính: