Gang xám trong vật liệu

a. Ký hiệu và thành phần

• Ký hiệu

–   Theo tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam TCVN 1659 – 75 ký hiệu gang xám gồm 2 phần, các chữ cái chỉ loại gang: GX và hai số tiếp theo chỉ độ bền kéo và độ bền uốn.

Ví dụ: GX12-28 (ký hiệu theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ là Cч 12-28)  có các chỉ số độ bền là: σ_k = 12 Kg/mm² (σ_k = 120N/mm²) và σ_u = 28 Kg/mm² (σ_u = 280N/mm²).

• Theo tiêu chuẩn của Mỹ:

+ Theo chuẩn SAE J431 có các mác: G1800, G2500, G3000, G3500, G4000 trong đó các số chỉ . Ví dụ G3000 là gang xám có  hay 30ksi.

+ Theo tiêu chuẩn ASTM ta có các mác: 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60. Trong đó các số chỉ  có đơn vị là ksi. Ví dụ: 20 là gang xám có .

+ Theo tiêu chuẩn của Nhật JIS có các mác: FC100, FC150, FC200, FC250, FC300, FC350, trong đó số chỉ giới hạn bền tối thiểu tính theo đơn vị Mpa. Ví dụ: FC100 là gang xám có .

• Thành phần hóa học

Gang xám nằm trong giới hạn sau: C: 2,8 – 3,5%; Si: 1,5 – 3%; Mn: 0,5 – 1%; P: 0,1 – 0,2%; S ≤ 0,08% với các vật đúc nhỏ và 0,1 – 0,12% đối với vật đúc lớn.

b. Tổ chức tế vi

Là loại gang mà hầu hết cacbon ở dạng graphit hình tấm. Vì có graphit nên mặt gãy có màu xám.

Gang xám có cấu trúc tinh thể cacbon ở graphit dạng tấm, nền của gang xám có thể là: pherit, peclit – pherit, peclit.

c.  Tính chất

Do hình dạng và tính chất cơ học của graphit (có độ bền cơ học kém) do đó gang xám có độ bền kéo, độ dẻo và độ dai thấp, độ bền 35 – 40 Kg/mm², độ cứng 150 – 250 HB.

Tuy nhiên graphit có ưu điểm làm tăng độ chịu mòn của gang, có tác dụng như chất bôi trơn, làm cho phoi gang dễ bị vụn khi cắt gọt, khử rung động, làm giảm độ co ngót khi đúc.

d. Công dụng

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

Các mác GX12 – 28, GX15 -32 có độ bền không cao dùng để làm vỏ hộp, nắp che (không chịu lực).

Các mác GX21 – 40, GX28 – 48 có độ bền cao hơn, dùng làm bánh đà, thân máy.

Các mác GX36 – 56, GX40 – 60 có độ bền cao, dùng làm vỏ xi lanh, bánh răng chữ V, trục chính…