Gang xám là gì? Kiến thức nền tảng cần biết trong ngành cơ khí

Gang xám là gì luôn là câu hỏi được đông đảo quan tâm trong ngành cơ khí. Với cấu trúc graphit dạng tấm tạo bề mặt xám đặc trưng, vật liệu này sở hữu khả năng chịu lực, giảm chấn và gia công tốt nhờ được ứng dụng rộng trong khuôn đúc, vỏ máy, linh kiện công nghiệp, giá trị thu hồi luôn ổn định. 

Trong bài viết này, hãy cùng Phế Liệu Hòa Bình làm rõ toàn bộ thông tin ngay sau đây.

Gang xám là gì?

Theo các tiêu chuẩn vật liệu kỹ thuật, gang xám được xếp vào nhóm hợp kim sắt – carbon có hàm lượng carbon cao, thường dao động trên 2% kèm theo sự hiện diện đáng kể của silic và mangan. Điểm nhận diện rõ ràng nhất của vật liệu này nằm ở mặt gãy có màu xám đặc trưng, hình thành do carbon tồn tại chủ yếu dưới dạng graphit tự do thay vì liên kết chặt trong mạng tinh thể.

Màu xám trên bề mặt gãy không mang tính ngẫu nhiên mà phản ánh trực tiếp cấu trúc bên trong. Các phiến graphit phân bố xen kẽ trong nền kim loại tạo nên khả năng hấp thụ rung động tốt, đồng thời ảnh hưởng rõ rệt đến độ bền, độ cứng và tính gia công. Đây cũng là yếu tố giúp sản phẩm này được sử dụng rộng rãi trong các chi tiết yêu cầu ổn định hình dạng và giảm chấn hiệu quả.

Xét về thành phần hóa học, gang xám gồm bốn nguyên tố chính gồm:

• Sắt giữ vai trò nền tảng
• Carbon quyết định cấu trúc
• Silic đóng vai trò xúc tác, thúc đẩy quá trình hình thành cấu trúc graphit.
• Mangan hỗ trợ kiểm soát tổ chức kim loại. 

Sự kết hợp này đã tạo ra một vật liệu có tính chất riêng biệt, khác biệt rõ so với gang cầu hoặc thép carbon, đặc biệt ở khả năng đúc và gia công cơ khí.

Đặc điểm nhận dạng gang xám chuẩn xác

Gang xám có thể được nhận biết thông qua các đặc điểm trực quan kết hợp với tính chất cơ học đặc trưng. Những yếu tố này giúp phân biệt rõ loại vật liệu này với các dòng gang khác trong thực tế sản xuất và gia công cơ khí.

• Màu sắc và bề mặt gãy đặc trưng: Khi bị phá vỡ, bề mặt gãy có màu xám đậm, hơi mờ, không ánh kim. Đặc điểm này hình thành do carbon tồn tại chủ yếu dưới dạng graphit dạng tấm, làm tán xạ ánh sáng trên mặt gãy.
• Độ cứng ổn định nhưng giòn hơn so với gang cầu: Vật liệu duy trì độ cứng khá đồng đều trong điều kiện làm việc thông thường. Tuy nhiên, cấu trúc graphit dạng phiến tạo ra các điểm tập trung ứng suất, khiến khả năng chịu kéo và va đập thấp hơn.
• Khả năng giảm rung và dẫn nhiệt tốt: Các lớp graphit phân bố trong nền kim loại giúp hấp thụ dao động hiệu quả, hạn chế rung lắc khi vận hành. Đồng thời, khả năng truyền nhiệt tương đối tốt hỗ trợ quá trình tản nhiệt trong các chi tiết làm việc liên tục.
• Dễ gia công – tiện – khoan – mài: Cấu trúc vật liệu cho phép cắt gọt ổn định, ít gây mài mòn dụng cụ. Các công đoạn tiện, khoan, mài diễn ra thuận lợi, giúp đạt độ chính xác cao mà không cần yêu cầu kỹ thuật quá phức tạp.

Phân loại ba dạng gang xám phổ biến trong sản xuất

Trong thực tế sản xuất, gang xám được phân loại dựa trên mác vật liệu, giới hạn bền kéo và thành phần hợp kim. Cách phân loại này giúp bạn lựa chọn chính xác vật liệu phù hợp với yêu cầu chịu lực, điều kiện làm việc cũng như tuổi thọ của chi tiết cơ khí.

• Gang xám mác thấp (GX150, GX200): Nhóm vật liệu này có độ bền cơ học ở mức trung bình, cấu trúc graphit phân bố khá thô. Chúng thường được sử dụng cho các chi tiết có hình dạng đơn giản, kích thước nhỏ, làm việc trong điều kiện tải nhẹ và không chịu va đập lớn.
• Gang xám mác cao (GX300, GX350): Đặc trưng bởi giới hạn bền kéo cao hơn, tổ chức kim loại chặt chẽ và khả năng chịu tải tốt. Nhóm này được ứng dụng trong các chi tiết máy yêu cầu độ ổn định cao, làm việc liên tục trong môi trường chịu lực lớn.
• Gang xám hợp kim: Được bổ sung các nguyên tố như crôm, molypden hoặc đồng nhằm cải thiện độ cứng, tăng khả năng chống mài mòn và nâng cao độ bền nhiệt. Loại sản phẩm này thường xuất hiện trong các bộ phận làm việc ở điều kiện khắc nghiệt, nhiệt độ cao hoặc ma sát lớn.

Ứng dụng của gang xám trong thực tế

Nhờ cấu trúc graphit dạng tấm cùng đặc tính cơ học ổn định, gang xám được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Khả năng đúc tốt, giảm rung hiệu quả và gia công thuận lợi giúp vật liệu này phù hợp với các chi tiết yêu cầu độ chính xác cao và làm việc lâu dài.

• Đúc khuôn – chế tạo mẫu: Vật liệu này cho phép tạo hình chính xác, bề mặt đúc ổn định, hạn chế biến dạng trong quá trình làm nguội. Nhờ đó mà khuôn và mẫu đúc đạt độ tin cậy cao, đáp ứng yêu cầu sản xuất hàng loạt.
• Sản xuất vỏ máy – thân máy công nghiệp: Khả năng giảm rung tốt giúp hạn chế dao động trong quá trình vận hành. Nhờ đó, các chi tiết như thân máy, bệ máy duy trì độ ổn định hình học nhằm góp phần kéo dài tuổi thọ thiết bị.
• Chế tạo đĩa phanh, hộp số, bánh đà: Tính dẫn nhiệt và khả năng chịu ma sát phù hợp giúp vật liệu này đáp ứng yêu cầu làm việc trong các bộ phận chuyển động, nơi nhiệt lượng và rung động phát sinh liên tục.
• Sản xuất phụ tùng cơ khí chịu rung chấn: Các chi tiết làm việc trong môi trường dao động cao được hưởng lợi từ khả năng hấp thụ rung động giúp giảm tiếng ồn và tăng độ bền trong quá trình sử dụng.

Đánh giá về ưu lẫn nhược điểm của gang xám

Khi xét trên góc độ kỹ thuật vật liệu, gang xám sở hữu nhiều đặc tính thuận lợi cho sản xuất công nghiệp, song song đó vẫn tồn tại những giới hạn cần được cân nhắc trong quá trình thiết kế và sử dụng.

Những ưu điểm nổi bật

Gang xám được đánh giá cao nhờ vào các đặc tính giúp tối ưu hiệu quả chế tạo và vận hành. Từ đó, những ưu điểm dưới đây lý giải vì sao vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

• Dễ gia công: Cấu trúc graphit dạng tấm hỗ trợ quá trình cắt gọt diễn ra ổn định, hạn chế mài mòn dụng cụ và giúp đạt độ chính xác tốt trong tiện, khoan, mài.
• Chi phí chế tạo hợp lý: Nguyên liệu phổ biến cùng quy trình sản xuất tương đối đơn giản giúp giảm chi phí so với nhiều vật liệu kim loại khác có cùng mục đích sử dụng.
• Khả năng giảm rung, độ ổn định cao: Tổ chức kim loại cho phép hấp thụ dao động hiệu quả, hạn chế rung lắc và tiếng ồn khi các chi tiết làm việc liên tục.

Những hạn chế cần lưu ý

Bên cạnh các ưu điểm trên, gang xám cũng đã bộc lộ những nhược điểm nhất định về mặt cơ học. Việc hiểu rõ các hạn chế sẽ giúp tránh lựa chọn sai vật liệu cho những chi tiết chịu tải đặc biệt.

• Tính giòn cao: Graphit dạng phiến tạo ra các điểm tập trung ứng suất, khiến vật liệu dễ nứt vỡ khi chịu lực kéo hoặc va đập mạnh.
• Khả năng biến dạng dẻo thấp: Không đáp ứng tốt yêu cầu của các chi tiết cần độ dẻo cao hoặc phải làm việc trong điều kiện tải trọng động lớn.

Qua những phân tích trên bài viết, Phế Liệu Hòa Bình hy vọng đã giúp bạn hiểu rõ về gang xám là gì, các đặc điểm nhận biết, phân loại phổ biến và vai trò của vật liệu này trong sản xuất công nghiệp. Nếu bạn cần tư vấn chi tiết về thu mua gang xám hoặc có nhu cầu bán phế liệu với mức giá hợp lý, đội ngũ Phế Liệu Hòa Bình luôn sẵn sàng hỗ trợ nhanh chóng.

Phế Liệu Hòa Bình không ngừng cập nhật giá phế liệu gang và giá phế liệu các loại mỗi ngày nhằm đảm bảo quyền lợi cho khách hàng. Dịch vụ thu mua phế liệu được triển khai chuyên nghiệp, hỗ trợ nhanh qua Hotline 0989.579.231 (Mr Minh).