Trong gang hàm lượng cacbon có giá trị là?

Câu hỏi: Giá trị của hàm lượng cacbon trong gang là gì?

A. 2 – 5% khối lượng

B. 0 – 2% khối lượng

C. 5 – 10% trọng lượng

D. >10% khối lượng

Trả lời:

Câu trả lời đúng: A. 2 – 5% khối lượng

Trong gang, hàm lượng carbon nằm trong khoảng từ 2 đến 5% trọng lượng

Hãy cùng Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội tìm hiểu về gang

Cacbon là nguyên tố quan trọng nhất, chủ yếu quyết định tổ chức và cơ tính của thép cacbon và thép hợp kim. Khi hàm lượng carbon tăng lên, độ bền và độ cứng cũng tăng lên, độ dẻo và độ dai giảm. Tuy nhiên, độ bền chỉ tăng theo cacbon đến giới hạn 0,8 – 1% C, ngoài giới hạn này độ bền giảm dần.

1. Khái niệm băng nhóm

Gang là hợp kim có thành phần chính là sắt (Fe) và cacbon (C), cùng một số kim loại phụ gia khác. Đối với gang, hàm lượng carbon là hơn 2,14%. Điều này phân biệt nó với một hợp kim sắt khác là thép C thấp.

Gang có thành phần hóa học gần điểm austectic có nhiệt độ nóng chảy từ 1150 đến 1200°C, thấp hơn 300°C so với gang nguyên chất. Nói chung, gang được coi là một hợp kim giòn. Lỗi màu xám thường là đặc điểm xác định của gang: đó là sự phân bố khối lượng carbon ở dạng tự do, có dạng giống như tấm khi hợp kim đông cứng.

Hàm lượng các nguyên tố chính trong gang bao gồm C: 2,0~4,0%, Mn: 0,2~1,5%, P: 0,04~0,65%, S: 0,02~0 0,05%.

Chất liệu gang được người Trung Quốc sử dụng từ rất sớm từ thế kỷ thứ 6 trước Công nguyên, đến thế kỷ 14 người Châu Âu mới sử dụng gang.

2. Thành phần hóa học

Theo giản đồ trạng thái Fe-C, gang là hợp kim sắt-cacbon có hàm lượng cacbon lớn hơn 2,14%. Thành phần hóa học của gang chủ yếu bao gồm: sắt (hơn 95% trọng lượng) và các nguyên tố hợp kim chính là carbon và silicon. Hàm lượng carbon trong gang dao động từ 2,14% và có thể lên tới 6,67% tính theo trọng lượng. Một phần đáng kể của silic (1-3%) trong gang tạo thành phức hợp kim Fe-C-Si.

3. Tính chất của gang

Gang có thành phần hóa học gần điểm austectic có nhiệt độ nóng chảy từ 1150 đến 1200°C, thấp hơn 300°C so với gang nguyên chất. Chúng có khả năng chịu nén rất tốt, chống mài mòn và khả năng chịu tải cao.

Nói chung, trừ gang dẻo, các họ gang còn lại được coi là kim loại giòn. Không thích hợp cho hàn. Tuy nhiên, chúng dễ nóng chảy, khả năng đúc tốt do có nhiệt độ nóng chảy cao và ít co ngót.

Các thành phần hợp kim trong gang có ảnh hưởng đến màu sắc của nó khi đứt gãy: gang trắng có các tạp chất cacbua tạo điều kiện cho vết nứt thẳng, gang xám có các vảy than chì làm lệch vết nứt và tạo ra vết nứt. số lượng vết nứt mới khi vật liệu bị vỡ và gang dẻo có hình cầu “nốt” than chì ngăn các vết nứt tiếp theo phát triển.

4. Các loại gang và ứng dụng của chúng

Tuỳ theo dạng graphit trong gang mà gang được phân thành các loại cơ bản: gang xám, gang dẻo, gang cầu và gang trắng.

4.1 Gang xám là gì?

Gang xám là loại gang được cấu tạo bởi toàn bộ cacbon tồn tại ở dạng grafit tự do. Graphit này có dạng tấm, phiến, xích… Bề mặt gang xám khi đứt gãy có màu xám, đó là màu đặc trưng của ferit và graphit tự do. Đây là loại gang thông dụng nhất, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là cơ khí chế tạo.

Do hình dạng và tính chất của than chì có độ bền cơ học kém nên gang xám có độ bền kém, độ dẻo và độ dai thấp. Tuy nhiên than chì có ưu điểm là tăng khả năng chống mòn của gang xám, dễ tạo phoi khi cắt gọt, giảm rung động, giảm co ngót khi đúc.

Gang xám thường được dùng để chế tạo các chi tiết chịu tải trọng, trọng lực nhỏ và ít va đập như: thân máy, bệ máy, ống dẫn nước, v.v.

Do rẻ và dễ rèn nên gang xám được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp.

Gang xám thường được dùng để chế tạo các chi tiết chịu tải trọng nhỏ, ít bị va đập như: thân máy, bệ máy, ống dẫn nước… do tính chịu ma sát tốt nên đôi khi gang xám được dùng để xử lý. tạo ổ trục và ổ trượt. Bánh răng.

Các mác không bền GX12 – 28, GX15 -32 dùng làm hộp, nắp (không chịu lực).

Mác GX21-40, GX28-48 có độ bền cao hơn, dùng làm bánh đà, thân máy.

Mác GX36 – 56, GX40 – 60 có độ bền cao, dùng làm nắp xilanh, bánh răng chữ V, trục chính…

4.2 Gang dẻo là gì?

Gang dẻo là một loại gang trắng do người Anh phát minh, được ủ trong thời gian dài (có thể đến vài ngày) ở nhiệt độ 850 – 1050⁰C để tạo thành một loại gang có độ dẻo cao. Đây là loại vật liệu có độ bền cao, kế thừa những đặc tính tốt vốn có của gang, thậm chí có thể thay thế thép trong nhiều ứng dụng mà các loại gang khác không có được.

Do có cơ tính cao và giá thành cao nên gang dẻo chỉ được dùng để chế tạo các chi tiết khối lượng nhỏ, thành mỏng, chịu va đập dùng trong công nghiệp máy kéo, ô tô, máy dệt, v.v.

Gang dẻo được dùng để sản xuất các loại van nước, van công nghiệp cho hệ thống nước, khí.

4.3 Gang cầu là gì?

Gang cầu hay còn gọi là gang graphit có dạng hình cầu có độ bền cao nhờ biến tính gang xám lỏng bằng Mg, Ce và các nguyên tố đất hiếm. Gang cầu là loại gang bền nhất trong các loại gang do có than chì ở dạng viên cầu tròn và bề ngoài có màu xám đen như gang xám. Nên khi nhìn bề ngoài không thể phân biệt được 2 loại gang này.

Gang thường được dùng để chế tạo các chi tiết chịu được tải trọng kéo và va đập cao (như thép) và dễ chế tạo bằng phương pháp đúc. Ứng dụng làm trục khuỷu, ống dẫn nước đường kính lớn, nắp hố ga, thanh chắn… vì giá thành rẻ, độ an toàn cao, dễ thi công.

4.4 Gang trắng là gì?

Gang trắng là hợp kim Fe – C trong đó cacbon có thành phần lớn hơn 2,14% và các tạp chất Mn, Si, P, S… Đa số chỉ dùng gang trắng chứa 3% – 3,5% cacbon vì hàm lượng C cao. . gang sẽ giòn, bề mặt đứt gãy của chi tiết gang trắng có màu trắng sáng nên gọi là gang trắng. Gang trắng chỉ hình thành khi hàm lượng C, Mn thích hợp và nguội nhanh ở dạng vật đúc nhỏ, thành mỏng.

Về mặt tổ chức, gang trắng được chia thành ba loại:

+ Gang trắng tinh %C ≤ 4,3%.

+ Gang trắng tinh %C = 4,3%.

+ Gang trắng thành phẩm %C ≥ 4,3%.

Gang trắng cứng và giòn, tính cắt gọt kém nên chỉ được dùng làm vật liệu đúc, chủ yếu dùng để luyện gang (gang dẻo), thép hoặc các chi tiết máy cần tính chịu mài mòn cao như bi mài, cán. ghim. .

Đăng bởi: Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12 , Hóa học 12

Nhớ để nguồn bài viết này: Trong gang hàm lượng cacbon có giá trị là? của website vietabinhdinh.edu.vn

Chuyên mục: Giáo dục