Bài giảng Vật liêu học - Chương 4: Gang - Nguyễn Thanh Điểu

Nội dung text: Bài giảng Vật liêu học - Chương 4: Gang - Nguyễn Thanh Điểu

1. 4.3. GANG XÁM 4.3.2. Cơ tính, phạm vi sử dụng, ký hiệu: a, Cơ tính: - Độ bền rất thấp: k = 150  400MPa (= ½ thép thông dụng); 2 2 (b = Kg/mm =10N/mm = 10Mpa) - Độ cứng thấp trong khoảng 150  250HB; - Độ dẻo, độ dai đều thấp; - Chống mài mòn tốt; 11
2. 4.3. GANG XÁM b. Ký hiệu - Theo tiêu chuẩn ГОСТ của Liên Xô: CЧxx – xx; - Theo tiêu chuẩn TCVN của Việt Nam: GXxx – xx. k u Ví dụ GX15 – 32 hoặc CЧ15-32 2  k = 150N/mm 2 u = 320N/mm GX21– 40 hoặc CЧ21-40 2  k = 210N/mm 2 u = 400N/mm 12
3. 4.3. GANG XÁM • Phạm vi sử dụng: • Dùng để chế tạo các sản phẩm đúc có đặc điểm: - Kích thước sản phẩm lớn; - Kết cấu phức tạp; - Các chi tiết không chịu va đập khi làm việc mà chịu nén là chủ yếu; - Cần giảm rung động và có khả năng tự bôi trơn; • Ví dụ: Thân máy, bệ máy, các ổ trượt, bánh răng chịu tải trọng nhỏ 13
4. 4.3. GANG XÁM 2 - Các mác có độ bền thấp, k = 100  150N/mm Gồm: GX10  GX15) – Gang xám Ferit Dùng để làm chi tiết vỏ, nắp không chịu lực. 2 - Các mác có độ bền trung bình, k = 150  250N/mm Gồm: GX15  GX25 Gang xám Ferit - Peclit Dùng làm các chi tiết chịu tải nhẹ: vỏ hộp giảm tốc, mặt bích, 2 - Các mác có độ bền tương đối cao, k = 250  300N/mm Gồm: GX25  Gang xám Peclit với grafit nhỏ mịn. Dùng làm các chi tiết chịu tải trọng cao: bánh răng, bánh đà, thân máy quan trọng, xéc măng, 14
5. 4.3. GANG XÁM 2 - Các mác có độ bền cao, k 300N/mm Gồm: GX30  GX40 gang xám Peclit với grafit rất nhỏ mịn. Dùng làm các chi tiết chịu tải trọng cao, chịu mài mòn như bánh răng chữ V, trục chính, vỏ bơm thuỷ lực , Kết luận - Gang xám dùng làm các chi tiết chịu nén, tránh dùng vào các bộ phận chịu kéo cao; 15
6. CHƯƠNG 4: GANG 4.4. GANG CẦU 4.1. Tổ chức tế vi - Gang cầu là một loại gang có tổ chức nền kim loại và grafit. grafit thu nhỏ có dạng quả cầu tròn. Tương tự cũng có ba loại gang. - Gang cầu Ferit: nền KL là sắt nguyên chất và graphit cầu - Gang cầu Ferit – Peclit: nền KL là thép trước cùng tích và graphit cầu. - Gang cầu Peclit: nền KL là thép cùng tích và graphit cầu. 16
7. 4.3.4. GANG CẦU 4.4.2. Thành phần hoá học - Chế tạo gang cầu Dùng Mg hoặc Ce(xêri) cho vào gang xám lỏng để tạo ra gang cầu . ( 0 , 05 -1)% Mg hoặc Ce gang lỏng gang cầu Nguội 17
8. 4.4. GANG CẦU 4.4.3. Cơ tính – ký hiệu và công dụng a, Cơ tính -Gang cầu có cơ tính cao hơn gang xám nhiều; vì nền kim loại ít bị chia cắt( Grafit hình cầu dạng thu gọn nhất). -Có tính chất của gang vừa có tính chất của thép. -Các chi tiết làm bằng gang cầu có thể làm việc và bền vững ở nhiệt độ T0= 4000C + Độ bền: 2 + Độ bền: k = 400  1000 N/mm 2 + Độ dẻo, dai:  = 5  15%; ak = 300 600 KJ/m + Độ cứng khoảng 200HB –> gia công cắt gọt tốt 18
9. 4.4. GANG CẦU b. Ký hiệu và công dụng - Theo tiêu chuẩn ГОСТ của Liên Xô: BЧxx – xx; - Theo tiêu chuẩn TCVN của Việt Nam: GCxx – xx Giới hạn bền kéo k  Ví dụ: + GC45–5 Độ giản dài tương đối 2 Có: k = 450 N/mm ;  = 5% + GC38–17; 2 Có: k = 380 N/mm ;  = 17%; + GC42–12 2 Có: k = 420 N/mm ;  = 12%; 19
10. 4.4. GANG CẦU + Công dụng: Gang cầu chủ yếu dùng thay thép để chế tạo các chí tiết cần: - Làm việc trong điều kiện chịu kéo, chịu va đập. - Hình dáng phức tạp (lợi dụng tính đúc của gang) - Trục khuỷu, - Trục cán, - Bánh răng - Đường ống nước lớn và các chi tiết quan trọng khác 20
11. CHƯƠNG 4: GANG 4.5. GANG DẺO 4.5.1. Tổ chức tế vi - Gang dẻo là một loại gang có tổ chức nền kim loại và grafit. grafit của nó có hình dạng cụm như cụm bông . - Gang dẻo có 3 loại là: + Gang dẻo Ferit; + Gang dẻo Ferit – Peclit; + Gang dẻo Peclit. 21
12. 4.5. GANG DẺO 4.5.2. Thành phần hoá học và tổ chức -Thành phần: C= (2,2  2,8)%;Si= 0,8  1,4% ; Mn<1,0%; S< 0,1%; P=0,2%. -Chế tạo gang dẻo: Ủ từ gang trắng thành gang dẻo. đúc + gang lỏng gang trắng (Fe3C) Nguội nhanh ủ + gang trắng gang dẻo T0=(800-900)0C 22
13. 4.5. GANG DẺO 4.5.3. Cơ tính 2 + Độ bền: k = 300  600 N/mm ; + Độ dẻo:  = 5  15%. 2 -xám < k = 300-600N/mm < -cầu 4.5.4. Ký hiệu và công dụng - Theo tiêu chuẩn ГОСТ của Liên Xô: КЧxx – xx; - Theo tiêu chuẩn TCVN của Việt Nam: GZxx – xx. k  Ví dụ: GZ45–6 Có: k = 450MPa;  = 6% GZ30-6; GZ33-8; GZ37-12; GZ 56-12 23
14. 4.5.4. Ký hiệu và công dụng Công dụng Gang dẻo có cơ tính cao hơn gang xám nhưng đắt do quá trình nấu luyện,chế tạo lâu, tốn nhiệt và thời gian ủ nên gang dẻo dùng để chế tạo các chi tiết đòi hỏi đồng thời các tính chất sau:, + Hình dạng phức tạp; + Tiết diện thành mỏng; + Chịu va đập. Được sử dụng nhiều làm các chi tiết trong ôtô, các máy nông nghiệp, máy kéo, máy dệt, guốc hãm xe lửa, mắt xích, thân kìm, van, co nối 24
15. CHƯƠNG 4: GANG 4.6. GANG HỢP KIM - Gang chứa một lượng lớn các nguyên tố như Cr, Ni, Mn, Ti, Mo, có cơ tính cao gọi là gang hợp kim. Các nguyên tố hợp kim làm tăng cơ tính của gang do: + Cr tăng mạnh độ thấm tôi. + Mn và Ni làm tăng độ bền. + Cu nâng cao tính chống ăn mòn Gang hợp kim có cơ sở là gang xám, dẻo hay cầu. 25