tìm hiểu về đúc gang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LUYỆN

Đề tài:

TÌM HIỂU ĐÚC GANG


Tìm hiểu về đúc gang
Mục đích:
 Tìm hiểu về thành phần hóa học và tổ chức tế vi của các
loại gang.
 Trình bày các phương pháp thường dùng khi đúc gang.
 Tìm hiểu về quá trình nấu luyện gang
 Phân loại các khuyết tật khi đúc gang và cách khắc
phục


I. Giới thiệu sơ lược về gang
1.Định nghĩa:
•
•

•
•
•
•
•
•

Gang là hợp kim của sắt với Cacbon với thành phần Cacbon lớn hơn 2,14%.
Ngoài ra còn các nguyên tố thường gặp là Mn, Si, P, S
Các đặc tính cơ bản của gang.
Nhiệt độ chảy thấp nên dễ nấu chảy hơn thép.
Dễ nấu luyện.
Tính đúc tốt.
Dễ gia công cắt gọt (trừ gang trắng).
Chịu nén tốt.
Giá thành rẻ


Phần II Các loại đúc gang
I. Gang xám:
1. Định nghĩa:
- Cacbon trong gang ở trạng thái tự do, gang mềm khi đập
gãy thỏi gang thấy mặt gãy có màu trắng, grafit có thể ở
dạng tấm to hay nhỏ.
2. Phân loại:
• Gang xám Ferit khi không có Xementit (Fe 3C);
• Gang xám Ferit + Feclit khi có ít Fe3C (khoảng 0,1 - 0,6%)
• Gang xám Peclit khi có khá nhiều Fe3C (khoảng 0,6 –
0,8%)


Phần II Các loại đúc gang

Gang xám Ferit

Gang xám Ferit-Peclit

Gang xám Peclít


Phần II Các loại đúc gang
3. Chi tiết đúc bằng gang xám:
Đúc gang xám: Gang xám rẻ, dễ đúc, làm việc tốt trong
điều kiện mài mòn, rung động.
Một số lưu ý khi đúc gang xám:
Chiều dày thành: Để tránh gang xám không bị biến trắng
chiều dày tối thiểu của thành chi tiết được lấy như sau
•GX 12-28, GX 15-32, GX18-36
lấy 4-5 mm
•GX 21-40
lấy 6-7mm
•GX 24-44 và gang bền hơn nữa
lấy 7-8 mm


Phần II Các loại đúc gang
Một số lưu ý khi đúc gang xám:
Đặc điểm chịu tải trọng:
•Gang chịu nén và chịu uốn tốt hơn chịu kéo do đó
nên chọn kết cấu sao cho thành mỏng chịu nén,
thành dày chịu kéo.
•Tránh được ứng suất tập trung và độ bền mỏi
Tiết diện:
•Hình dạng tiết diện có ảnh hưởng nhiều đến độ
bền uốn của gang, thường chọn tiết diện hộp,
thành mỏng.

Phần II Các loại đúc gang
II. Gang cầu:
Tổ chức nền kim loại và grafit. grafit của nó có dạng quả
cầu tròn.
Thành phần hoá học:
Dùng Mg hoặc Ce cho vào gang xám lỏng để tạo ra gang
cầu.
•

Chất biến tính cần khống chế với lượng nhỏ: 0,04 ÷
0,08%;

•

Các nguyên tố cản trở sự cầu hoá khoảng ở mức ≤
0,01% S.


Phần II Các loại đúc gang

Tổ chức tế vi của loại
gang cầu ferit x 200

Tổ chức tế vi của loại gang
cầu ferit-peclit x 200

Tổ chức tế vi của loại gang
cầu peclit x 200

Phần II Các loại đúc gang
Một số lưu ý khi đúc chi tiết bằng gang cầu:
• Chảy loãng kém gang xám thường
• Co ngót khi đông đặc lớn, dễ sinh rỗ ngót và xốp ở
tâm nhiệt nên thường phải dùng đậu ngót như khi
đúc thép.
• Ứng suất tương đối lớn, dễ nứt nguội mà ít nứt nóng
• Tránh thành dày
• Chỗ nối ,góc đúc cần tránh chuyển tiếp đột ngột,
gang cầu mới đúc ra có độ dẻo kém nên khó biến
dạng, dễ nứt nguội


Phần II Các loại đúc gang
III. Gang trắng:
1. Định nghĩa:
• Toàn bộ lượng cacbon trong gang ở trạng thái liên
kết (Fe3C). Gang trắng chủ yếu dùng luyện thép, chỉ
trường hợp đặc biệt mới được dùng làm nguyên liệu
nấu gang đúc.
• Đặc điểm của gang trắng luyện thép là: lượng
cacbon cao hơn gang đúc, nhưng lượng silic thì
thấp hơn, lượng mangan cũng cao hơn gang đúc
một tí.


Phần II Các loại đúc gang
2. Phân loại:

- Gang trắng trước cùng tinh có %C < 4,3%. Có tổ
chức là: Le + XeII
- Gang trắng cùng tinh có %C = 4,3% có tổ chức
Le.
- Gang trắng sau cùng tinh có %C > 4,3% và có tổ
chức là Le + XeI.


Phần II Các loại đúc gang

Tổ chức tế vi của gang trắng
trước cùng tinh

Tổ chức tế vi của gang trắng
cùng tinh

Tổ chức tế vi của gang trắng sau
cùng tinh


Phần II Các loại đúc gang
IV.Gang dẻo
- Tổ chức nền kim loại và grafit. grafit của nó có hình
dạng cụm như cụm bông.
- Gang dẻo được ủ từ gang trắng nên thành phần hoá
học cơ bản cũng giống gang trắng.
+ Lượng cacbon trong gang dẻo khoảng 2,2 ÷ 2,8%
⇒ ít grafit hoá ⇒ tính dẻo cao.
+ Lượng Silic có thể lấy từ 0,8 ÷ 1,4%.

Phần II Các loại đúc gang

Tổ chức tế vi của gang dẻo ferit

Tổ chức tế vi của gang dẻo ferit – peclit

Tổ chức tế vi của gang dẻo peclit


Phần II Các loại đúc gang
 Chi tiết bằng gang dẻo:
Chịu uốn, xoắn, nhiệt độ làm việc tới 300-350oC.
Độ dai va đập của gang dẻo lớn gấp 4-5 lần của gang
xám.
Quá trình chế tạo gang dẻo phức tạp, phải qua hai
bước: đúc
gang trắng, nhiệt luyện grafit hóa.
Đúc gang dẻo khó hơn đúc gang xám:
• Độ chảy loãng hơn thép nhưng kém gang xám.
• Co nhót nhiều khi đúc nên dễ có rỗ ngót, dễ nứt.


Phần II Các loại đúc gang
 Chi tiết bằng gang dẻo:
• Chiều dày thành:
Chiều dày tối thiểu khoảng 5-6mm, tổ chức gang
không tốt, vùng trung tâm khi đúc xuất hiện
grafit tấm làm giảm cơ tính.
• Tiết diện

Để chi tiết cứng vững, chịu uốn và xoắn tốt nên
tránh tiết diện chữ thập, dùng tiết diện I, U,
tiết diện hộp kín ít dùng vì khó làm sạch và
khó uốn sửa sau nhiệt luyện.


III. Các phương pháp đúc gang
1.Đúc trong khn cát:
• Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần
(chỉ rót một lần rồi phá khuôn).
• Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có
độ chính xác thấp độ bóng bề mặt
kém lượng dư gia công lớn. Nhưng
khuôn cát tạo ra vật đúc có kết cấu
phức tạp, khối lượng lớn.


III. Các phương pháp đúc gang
Các bộ phận trong khuôn cát:


III. Các phương pháp đúc gang
• Hỗn hợp làm khuôn và lõi:
Hỗn hợp làm khuôn và lõi gồm : cát, đất sét, chất kết dính,
chất phụ, nước…
• Yêu cầu đối với hỗn hợp làm khuôn và làm lõi
a, Tính dẻo:
b, Độ bền:
c, Tính lún:
d, Tính thông khí:

e, Tính bền nhiệt:
f, Độ ẩm:
g, Tính bền lâu:


III. Các phương pháp đúc gang
2. Đúc trong khuôn vỏ mỏng


Đúc trong khn vỏ mỏng.
Khái niệm:
Đúc trong khuôn vỏ mỏng là dạng đúc
trong khuôn cát
nhưng thành khuôn vỏ chừng 6÷ 8 mm.
Đặc điểm:
-Đúc được gang thép kim loại màu.
-Thông khí tốt, truyền nhiệt kém, không
hút nước và bền nên vật đúc ít rỗ,
xốp, nứt.
-Đơn giản hoá quá trình dỡ khuôn và
làm sạch vật đúc.
-Dễ cơ khí hoá và tự động hoá.


III. Các phương pháp đúc gang
3. Đúc trong khuôn kim loại


Đúc trong khuôn kim loại
Khái niệm : Đúc trong khuôn kim loại là rót kim loại lỏng vào

khuôn bằng kim loại.
Đặc điểm:
• -Khuôn kim loại dùng được nhiều lần.
• -Vật đúc có độ chính xác cao.
• -Tiết kiệm vật liệu làm khuôn áp dụng cho loại hình sản xuất
hàng loạt.
• Do vật liệu làm khuôn lõi: Kim loại không có tính lún do đó
vật đúc dễ bị nứt, đúc gang dễ bị biến dạng trắng .
• Do tốc độ dẫn nhiệt thành khuôn cao nên khả năng điền đầy
kim loại kém do đó vật đúc dễ bị thiếu hụt.


Quaù trình ñuùc trong khuoân kim loaïi
- Làm sạch khuôn lõi( Sau mỗi lần đúc).

- Sấy khuôn,lõi (nhiệt độ sấy 150 ÷ 4500C ) thuộc kim loại
đúc.
- Sơn khuôn lõi : gồm sơn lót dày 1 ÷ 2 mm và sơn phủ
mặt bằng dầu hôi hoặc dầu thực vật.
- Lắp khuôn và rót kim loại vào.
- Lấy lõi , mở khuôn, lấy vật đúc.