Trong thế giới vật liệu kỹ thuật, điều gì sẽ xảy ra nếu tồn tại một loại kim loại kết hợp khả năng đúc dễ dàng của sắt với độ bền và độ dẻo dai của thép? Gang dẻo (còn được gọi là gang graphit hình cầu hoặc gang graphit cầu) đại diện chính xác cho một loại vật liệu như vậy - một loại vật liệu kết hợp nhiều ưu điểm thông qua thiết kế vi cấu trúc độc đáo đồng thời khắc phục những hạn chế về độ giòn của gang truyền thống.
Là một nhánh quan trọng của vật liệu gang, gang dẻo tự phân biệt với gang xám thông thường thông qua hình thái graphit đặc biệt của nó. Thay vì graphit dạng vảy được tìm thấy trong gang xám, gang dẻo có các hạt graphit hình cầu phân bố đều khắp ma trận kim loại của nó. Sự khác biệt về vi cấu trúc này tạo thành nền tảng cho các tính chất vượt trội của nó.
Sự phát triển của gang dẻo bắt nguồn từ những năm 1940, khi các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc thêm một lượng nhỏ chất tạo hình cầu (thường là magiê hoặc các nguyên tố đất hiếm) trong quá trình đúc có thể thúc đẩy sự hình thành graphit hình cầu trong quá trình đông đặc. Đột phá mang tính cách mạng này đã thay đổi cơ bản tiềm năng ứng dụng của vật liệu gang.
Quá trình sản xuất gang dẻo bao gồm một số bước quan trọng:
Vi cấu trúc của gang dẻo bao gồm graphit hình cầu được nhúng trong một ma trận kim loại có thể là ferritic, pearlitic hoặc bainitic:
So với gang truyền thống, gang dẻo có:
Các loại tiêu chuẩn (ví dụ: EN-GJS-400-15, EN-GJS-600-3) cho biết độ bền kéo (MPa) và độ giãn dài (%). Các ứng dụng chính bao gồm:
Khi chỉ định gang dẻo, các kỹ sư nên đánh giá:
Thông qua những tiến bộ công nghệ liên tục, gang dẻo tiếp tục mở rộng phạm vi hiệu suất và phạm vi ứng dụng trên các ngành công nghiệp. Việc lựa chọn và ứng dụng một cách thận trọng của nó đóng góp đáng kể vào việc tối ưu hóa hiệu suất sản phẩm, hiệu quả chi phí và các giải pháp kỹ thuật bền vững.
