a. Cơ tớnh.
Tuy dễ chế tạo, rẻ nhưng cơ tớnh kộm.
- Độ bền thấp, giới hạn bền kộo < (350 ữ400)MPa (thường trong khoảng (150 ữ 350)MPa), chỉ bằng nửa của thộp thụng dụng, (1/3 ữ 1/5) của thộp hợp kim.
- Độ dẻo và độ dai thấp (δ ≈ 0,5%; aK < 100kJ/m2), cú thể xem như vật liệu giũn.
Nguyờn nhõn cơ tớnh thấp của gang xỏm là do cú tổ chức grafit tấm với độ bền rất thấp (cú thể coi bằng khụng), cú dạng bề mặt lớn, coi như vết nứt, rỗng chia cắt rất mạnh nền kim loại (thộp) và sự tập trung ứng suất ở cỏc đầu
Hỡnh 2.6 Gang xỏm.
nhọn của tấm grafit làm giảm rất mạnh độ bền kộo. Tuy nhiờn cấu trỳc này ớt làm hại độ bền nộn (giới hạn bền nộn của gang xỏm khụng kộm thộp).
Grafit núi chung và grafit tấm núi riờng cũng cú những mặt cú lợi. + Grafit mềm (HB 2) và giũn, làm gang cú độ cứng thấp (<< gang trắng) và phoi dễ gẫy nờn dễ gia cụng cắt.
+ Grafit cú tớnh bụi trơn nờn làm tăng tớnh chống mài mũn, với cựng độ cứng như nhau (hay thấp hơn chỳt ớt) gang cú tớnh chống mài mũn cao hơn thộp là vỡ lý do này.
+ Grafit cú khả năng làm tắt dao động nờn gang xỏm thường được dựng làm đế, bệ mỏy (và cũng là để tận dụng khả năng chịu nộn tốt).
b. Phương phỏp nõng cao cơ tớnh.
Cải thiện tổ chức sẽ dẫn đến nõng cao cơ tớnh chủ yếu là giới hạn bền kộo. - Làm giảm lượng grafit tức giảm số lượng vết nứt, rỗng. Muốn vậy trước hết phải làm giảm lượng cacbon (tổng) của gang (vỡ Ctổng = Ctự do + Clk). Để nấu chảy gang cacbon thấp (< 3%) do nhiệt độ chảy tăng phải dựng lũ điện (thay cho lũ đứng chạy than) hay pha thộp vào gang.
- Làm nhỏ mịn (làm ngắn) grafit, tức giảm kớch thước vết nứt rỗng. Muốn vậy phải biến tớnh gang lỏng bằng ferụ mangan, ferụ silic. Grafit trong gang được chia thành tỏm cấp (theo ASTM) từ 1 đến 8, trong đú chiều dài trung bỡnh của cấp 8 là < 0,015mm, cấp 1 là > 1mm.
Bảng 2.1 Cơ tớnh của cỏc loại gang xỏm.
- Tạo nền kim loại cú độ bền cao hơn. Cú thể coi cơ tớnh của gang là sự kết hợp giữa cơ tớnh của nền kim loại và grafit, do đú nền cú độ bền cao giỳp gang cú độ bền cao hơn và ngược lại. Như thấy ở bảng 2.1 lượng cacbon liờn kết cú ảnh hưởng tốt đến độ bền, độ cứng. .......................................................
Tổ chức tế vi của ba loại gang xỏm trờn được biểu thị ở hỡnh 2.7.
a) b)
c)
Hỡnh 2.7 Tổ chức tế vi của cỏc loại gang xỏm.