Trong các vật liệu chế tạo van thì gang là một vật liệu rất phổ biến. Gang có tính giòn cao, chịu va đập kém. Tuy nhiên, gang có tính đúc tốt (do nhiệt độ nóng chảy thấp), độ chảy loãng cao, độ co ngót ít, dễ điền đầy vào khuôn, chịu nén rất tốt, đồng thời chịu tải trọng tĩnh khá tốt. Trong tiếng Việt chúng ta thường gọi chung chung là gang, nhưng tùy theo tỉ lệ thành phần vật chất mà chúng ta có phân biệt ra gang dẻo, gang cầu…
Theo tổ chức tế vi (microstructure), có thể phân chia gang thành hai nhóm chính: gang trắng và gang graphit.
Gang trắng (white cast iron) là loại gang có tổ chức tế vi tương ứng với giản đồ pha Fe-C, toàn bộ cacbon của nó nằm dưới dạng liên kết hóa học với sắt trong tổ chức cementit Fe3C. Vì vậy, gang trắng luôn chứa hỗn hợp cùng tinh Ledeburit (Ledeburite). Về mặt tổ chức tế vi, gang trắng chia làm ba loại: Gang trắng trước cùng tinh (%C ≤ 4,3%), cùng tinh (%C = 4,3%), và sau cùng tinh (%C ≥ 4,3%). Mặt gãy của nó có màu sáng trắng đó là màu của cementit.
Gang graphit là các loại gang mà phần lớn cacbon nằm dưới dạng tự do (graphit) với hình dạng khác nhau: tấm, cầu, cụm. Gang graphit có rất ít hoặc không có tổ chức cementit Fe3C. Do vậy, mặt gãy của gang graphit có màu xám (màu của graphit). Tổ chức graphit phân bố trên nền kim loại ferrit, ferrit-peclit, và peclit. Tuỳ thuộc hình dáng của graphit người ta chia ra các loại:
- Gang xám (gray cast iron): Graphit dạng tấm.
- Gang cầu (ductile iron): Graphit dạng cầu là dạng được cầu hóa khi đúc.
- Gang dẻo (malleable iron): Graphit dạng cụm bông, đã được ủ “graphit hóa” từ gang trắng.
- Gang xám biến trắng (flame-hardened gray iron): Bản chất là gang xám nhưng có bề mặt được làm nguội nhanh khi đúc trong khuôn, nên bề mặt sẽ biến thành gang trắng.
- Gang graphit ngắn (compacted graphite iron, còn gọi là gang CGI, GJV, CV): Tinh thể graphit ngắn và dày hơn so với trong gang xám.
Gang tiếng anh là gì? Cast Iron là gì
Gang hay cast iron dịch tiếng anh nghĩa là gang. Chúng là hợp kim của sắt và carbon với hàm lượng carbon lớn hơn 2.14%. Gang được người Trung Quốc sử dụng từ thế kỷ thứ 4 trước công nguyên, đến thế kỷ thứ 14 thì người Châu Âu mới biết đến gang.
Gang là vật liệu đúc được dùng khá phổ biến để chế tạo các loại van công nghiệp khác nhau: van bướm, van một chiều, van cầu hơi, Lọc Y….
Tuy nhìn chung có cơ tính tổng hợp kém hơn thép song có nhiều đặc điểm quý cần tận dụng triệt để, đó là nhiệt độ chảy thấp hơn, dễ nấu luyện, tính đúc tốt hay dễ gia công cắt
Các loại vật liệu gang thường gặp trong các loại van công nghiệp
Các loại gang sử dụng trong ngành chế tạo van công nghiệp và phụ kiện ngành nước bao gồm các loại:
- Cast iron (gang nói chung),
- Ductile cast iron (gang dẻo),
- Gray cast iron (gang xám),
- White cast iron (gang trắng/ gang cầu)
Ký hiệu các loại gang
- Cast iron (Gang): FC, FC200, FC250, A48, A126, JL1040…
- Ductile cast iron (Gang dẻo): FC400-15, FC450-10, A536, FCD-S….
- Gray cast iron (Gang xám): HT100, HT150, HT200, HT250, HT300, HT350…
Trong các loại gang thì gang xám (gray cast iron) là loại gang phổ biến bởi tính tính năng và giá thành rẻ hơn so với các loại gang khác.
Sự khác biệt giữa gang dẻo (ductile cast iron) và gang cast iron (Gang)
Ductile cast iron (Ductile iron) được dịch sang Tiếng Việt là gang dẻo. Ductile iron là loại gang có tính dẻo cao, dễ uốn mà không bị gãy trong khi gang cast iron thì dễ bị gãy.
Thành phần của ductile iron bao gồm: sắt, carbon, silicon, mangan, phốt pho… Do đặc tính dẻo cao nên loại van gang (ductile iron) được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp ô tô, đường ống hơi, đường ống nước…
Ứng dụng gang (cast iron) trong ngành van công nghiệp
Trong ngành van công nghiệp thì gang được sử dụng nhiều là cast iron và ductile iron. Loại vật liệu gang được dùng phổ biến hơn cả là ductile cast iron (FCD-S) vì đặc tính dẻo và dễ uốn cũng như khả năng chịu lực của nó, ngoài ra nó dễ đúc thành hình và gia công hơn.
Xét trên góc độ vật liệu cấu thành sản phẩm van công nghiệp. Ở điều kiện nhiệt độ phù hợp thì người sử dụng thường xuyên chọn các loại van công nghiệp làm bằng gang bởi tính chất vật lý cũng như giá thành cạnh tranh của các sản phẩm van công nghiệp làm bằng gang.
