Trọng lượng riêng của gang, tính chất, phân loại và bảng giá trị

Gang là hợp kim của sắt với carbon và các nguyên tố bổ sung khác. Hàm lượng carbon trong gang không được thấp hơn 2,14 phần trăm. Gang là vật liệu tốt để chế tạo chi tiết đúc làm việc dưới tải động nhỏ và ứng suất không cao.

So với thép, gang có giá thành thấp và tính đúc tốt. Nó cũng thường dễ gia công cắt gọt hơn nhiều loại thép, nhưng khó hàn, kém dẻo và có độ dai va đập thấp hơn.

Bảng trọng lượng riêng của gang

Vì gang là vật liệu phức tạp, không thể tự tính trọng lượng riêng trong điều kiện thực địa. Phép đo được thực hiện trong phòng thí nghiệm hóa học chuyên dụng. Trọng lượng riêng trung bình đã biết: gang xám từ 6,6 đến 7,8 g/cm³, gang trắng từ 7,0 đến 7,8 g/cm³.

Bảng dưới đây trình bày khối lượng và trọng lượng riêng của gang theo các đơn vị để đơn giản hóa phép tính.

Tính chất của gang

Hàm lượng carbon làm hợp kim cứng hơn nhưng giảm độ dai và tính dẻo. Carbon có thể tồn tại ở hai dạng chính là graphite và cementite. Gang chứa các tạp chất thường xuyên như mangan, silic, phosphor và lưu huỳnh, đôi khi có các nguyên tố hợp kim hóa như nickel, nhôm, crôm, vanadi và những nguyên tố khác.

Nhiệt độ nóng chảy của gang thường khoảng 1150-1200 °C nhưng phụ thuộc vào thành phần. Giá trị này thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của sắt tinh khiết khoảng 300-400 °C.

Các loại gang

Theo lượng cementite và hình dạng graphite, gang được chia thành bốn loại:

• Gang trắng. Carbon ở trạng thái liên kết. Gang có mặt gãy sáng nhờ cementite. Nó được chia thành eutectic có khoảng 4,3% carbon và hypereutectic có từ 4,3 đến 6,67% carbon. Loại này còn được dùng để tạo gang dẻo bằng ủ.
• Gang xám. Đây là hợp kim chứa khoảng 1,2 đến 3,5% silic; phần còn lại là sắt, carbon và tạp chất lưu huỳnh, mangan, phosphor. Phần đáng kể carbon tồn tại dưới dạng graphite tấm. Vật liệu có mặt gãy màu xám rõ.
• Gang dẻo. Loại này được tạo bằng cách ủ bổ sung gang trắng, làm hình thành graphite dạng cụm. Nền kim loại là pearlite và ferrite. Tên gọi xuất phát từ độ dai, tính dẻo, độ bền và khả năng chịu va đập cao hơn. Nó được dùng làm chi tiết hình dạng phức tạp như guốc phanh, cút, tê và vỏ cầu sau ô tô.
• Gang cầu. Loại này chứa graphite hình cầu được tạo trong quá trình kết tinh. Dạng graphite này ít làm suy yếu nền kim loại và ít tập trung ứng suất hơn.