Đề bài
Gang và thép khác nhau ở điểm nào?
Lời giải chi tiết
Gang: cứng giòn, không thể uốn hay kéo thành sợi.
+ Thép có ít các-bon hơn so với gang và thêm vào đó một số chất khác. Thép có tính chất cứng, bền, dẻo,... Có loại thép bị gỉ trong không khí ẩm nhưng cũng có loại thép không bị gỉ.
Loigiaihay.com
Gang và thép là nguyên liệu khá phổ biến và được sử dụng nhiều trong đời sống đặc biệt là trong lĩnh vực xây dựng, cơ khí, máy móc, sản xuất các vật dụng,… Theo nghiên cứu, đây đều là vật liệu làm từ sắt và cacbon kết hợp nguyên tố khác tạo thành. Nhưng bạn chưa hiểu rõ về gang và thép?
Bài viết sau đây VNJ Precision sẽ cung cấp những kiến thức cơ bản về gang và thép, bên cạnh đó bài viết còn so sánh gang và thép khác nhau như thế nào? để bạn dễ dàng phân biệt gang và thép hơn nhé !
Để hiểu bản chất và sự khác nhau của gang và thép, bạn cần nắm được khái niệm gang, thép là gì? thành phần của chúng ra sao.
Gang là loại hợp kim được tạo ra từ tổng hợp sắt, cacbon với nhau với tỷ lệ nhất định theo mục đích sử dụng. Theo đó, hàm lượng cacbon sử dụng lớn hơn 2,14%, gang và có thêm các nguyên tố khác như Si, P, S và Mn. Chất liệu này dễ dàng trong sản xuất.
Hiện nay, có 2 dạng gang chính được sử dụng đó là gang xám và gang trắng:
Gang xám: Dòng gang phổ biến và được sử dụng nhiều trong các công việc sản xuất. Đặc tính của gang xám giòn, chống uốn tương đối kém nên không rèn được.
Gang trắng: Gang trắng có chiều dày nhất định, cứng cáp và chống mài mòn lớn. Được sử dụng phổ biến như gang xám.
Thép là hợp kim được sản xuất và tạo ra từ sắt và cacbon nhưng điều chỉnh hàm lượng cacbon thấp hơn 2% cùng một số nguyên tố khác. Chính vì hàm lượng cacbon này làm cho các nguyên tử sắt không di chuyển nhiều. Tùy vào nhu cầu sử dụng mà nhà sản xuất sẽ điều chỉnh tỷ lệ các nguyên tố để tạo ra các loại thép khác nhau.
>>> Xem thêm vật liệu sắt là gì và tính chất
Tỉ lệ thành phần cacbon là một trong những điều mà mọi người quan tâm đặc biệt khi so sánh sự khác nhau giữa gang và thép. Bởi chính là tỷ lệ cacbon khác nhau trong thành phần đã làm lên sự khác biệt cho 2 loại kim loại này, cũng là căn cứ để bạn nhận biết 2 vật liệu gang và thép.
Trong kim loại Gang: có chứa hàm lượng cacbon lớn hơn 2,14% và thêm các nguyên tố khác gồm Si, Mn, P và S. Cụ thể thành phần với 2,0÷4,0% cacbon, 0,2÷1,5% Mn, 0,04÷0,65% P, 0,02÷0,05% S. Thành phần hóa học chủ đạo gồm sắt 95%, nguyên tố hợp kim thì lần lượt là cacbon và silic.
Kim loại Gang có nhiệt độ nóng chảy trong tầm khoảng 1150 đến 1200°C, thấp hơn 300°C so với sắt nguyên chất. Chúng được xem như dòng hợp kim có tính dòn, đặc biệt là có màu xám ở mặt gãy. Điều này là do các khối cacbon phân bố tự do với hình dạng tấm khi hợp kim bắt đầu đặc lại.
Trong kim loại Thép: có nhiều thành phần nguyên liệu tạo thành như sắt, cacbon và các nguyên tố hóa học khác. Cụ thể, cacbon chiếm tỷ lệ từ 0.02% đến 1.7% theo trọng lượng. Sự xuất hiện của cacbon làm tăng độ chắc chắn, cứng cáp và hạn chế sự di chuyển nhiều của sắt trong thép.
Như vậy, bạn có thể dễ dàng so sánh gang và thép qua tỷ lệ % cacbon trong Gang sẽ cao hơn Thép. Khi sản xuất, các cơ sở, xưởng sản xuất sẽ tùy vào mục đích và tính chất cần có để thay đổi tỷ lệ các nguyên tố trong thép. Điều đó giúp tạo ra các đặc tính như độ dễ uốn, độ đàn hồi, độ cứng chắc, độ bền bỉ như thế nào. Tỷ lệ cacbon càng cao tạo ra tính cứng cáp cho kim loại càng lớn, cường lực kéo đứt cao nhưng lại khó uốn và giòn dễ bị tác động làm gãy hơn.
Mỗi vật liệu Gang và Thép sẽ có các đặc tính riêng biệt không giống nhau. Chính vì, đặc điểm nhận dạng đó, người sử dụng sẽ biết chúng phù hợp với công việc nào để phát huy hết tính nổi trội. Bạn có thể dễ dàng nhận dạng gang và thép qua đặc tính như sau:
Đặc tính của Gang: là giòn, độ giảm xóc cao, hấp thụ rung, giảm tiếng ồn với nhiệt độ nóng chảy cao nên được sử dụng làm phôi cho nhiều loại hợp kim. Khi nung chảy dễ định hình nên phù hợp sản xuất vật dụng, sản phẩm với hình dáng khác nhau. Ngoài ra, Gang không bị co lại khi thời tiết lạnh nhưng dễ bị giòn và vỡ nếu chịu tác động mạnh từ bên ngoài. Khi nung ở nhiệt độ cao, độ chảy loãng tốt, có thể sử dụng đúc đơn giản.
Đặc tính của Thép: Thép không tồn tại trên bề mặt trái đất mà tồn tại theo hợp chất khi kết hợp với lưu huỳnh hoặc oxy. Thép có tính chất nhẹ, khó đúc, độ nhớt cao. Khi nung chảy ở nhiệt độ cao thì có thể uốn thép để tạo hình, nhưng việc nóng chảy tương đối lâu. Hàm lượng cacbon có trong thép càng nhiều thì càng gia tăng độ cứng.
Thép có tính đàn hồi, tính năng ít bị ăn mòn hơn khi chịu ảnh hưởng từ môi trường so với Gang và những kim loại khác. Trong sản xuất các xưởng thường kiểm soát chặt chẽ quá trình làm thép để đảm bảo được chất lượng tốt nên mất nhiều thời gian hơn.
>>> Tìm hiểu về tất tần tật vật liệu nhôm
Gang khi nung chảy ở nhiệt độ cao sẽ dễ dàng đúc và tạo khuôn, tạo hình dáng khác nhau. Trong khi đó, thép khó đúc hơn nhiều do ít chất lỏng nên quá trình nóng chảy Thép cũng lâu hơn bình thường và dễ phản ứng khi tác dụng với vật liệu làm khuôn.
Hơn nữa, khi nung Gang cũng không bị co lại nhiều như Thép. Vì thế, người thợ cơ khí có thể kiểm soát và dễ dàng lấp đầy được các khoảng trống trong khuôn đúc gang. Còn với Thép do bị co lại khi nguội nên thợ nên chú ý đổ nhiều hơn nếu muốn định hình đúng kiểu sản phẩm. Khi đúc Thép phải liên tục kiểm tra chất lượng nên khá mất thời gian.
Gang thường được nhận xét dễ gia công hơn thép nhiều, do tính nóng chảy cũng cao, dễ tạo nhiều hình dạng. Thép không dễ cắt, nó còn gây ra các mài mòn về dụng cụ nhiều nên việc gia công mất thời gian và chi phí hơn.
Chính nhờ khả năng gia công dễ dàng, ít tốn thời gian, công sức mà Gang được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau hơn là Thép. Gang được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống đặc biệt là ngành cơ khí.
Gang có ưu điểm hơn Thép về khả năng gia công, dễ đúc nhưng khả năng chống va đập lại kém hơn Thép. Thép có khả năng chống va đập tốt, ít khi bị biến dạng làm mất giá trị. Còn gang lại có hạn chế ở mặt này vì tính chất “giòn” của nó dễ bị gãy hoặc sứt mẻ khi chịu áp lực mạnh.
Trong đời sống: Gang với khả năng cứng, chống ăn mòn cao nên thường được dùng để làm thiết bị gia dụng nhà bếp, nội thất hoặc các chi tiết máy cố định. Còn thép nhờ tính giãn nở khi nhiệt độ thay đổi, độ đàn hồi tốt, thép thường được sử dụng để làm nguyên liệu sản xuất cho các vật dụng có hình dạng không quá phức tạp hoặc các thiết bị chịu nhiệt, chịu lực.
Trong xây dựng: Thép thường được sử dụng để làm hệ khung nhà vì khả năng chịu nhiệt, chịu lực và tải trọng tốt. Bên cạnh đó, gang xám thường được dùng để làm máng dẫn hoặc ống dẫn nước trong các công trình yêu cầu trình độ kỹ thuật phức tạp. Trong ngành xây dựng thì gang thường ít phổ biến hơn thép.
Theo giá thị trường hiện nay thì giá mua nguyên liệu hay gia công gang sẽ rẻ hơn Thép. Bởi chi phí sản xuất, thuê nhân công, năng lượng thấp hơn. Bạn có thể cân nhắc nguyên liệu phù hợp với nhu cầu sử dụng và điều kiện kinh tế của mình.
Trên đây, VNJ Precision đã đưa ra một số thông tin chi tiết để giúp bạn đọc so sánh sự khác nhau của hai loại kim loại gang và thép. Dựa trên đặc tính của vật liệu, những ưu nhược điểm của chúng, giá thành để bạn lựa chọn vật liệu sao cho phù hợp với nhu cầu sử dụng.
Bạn đọc có nhu cầu được tư vấn về gia công cơ khí chính xác, tư vấn về gang và thép hay các loại vật liệu khác vui lòng liên hệ với đội ngũ nhân viên kỹ thuật của VNJ Precision để được hỗ trợ kịp thời. Chúng tôi, hy vọng bài viết đã cung cấp đầy đủ những kiến thức hữu ích, giúp bạn có thể so sánh giữa gang và thép.