Thép so với gang: Sự khác biệt và so sánh

Thép và gang khác nhau về thành phần và tính chất. Thép, chủ yếu là hợp kim của sắt và cacbon, cứng hơn, dẻo hơn và có độ bền kéo cao hơn so với gang. Gang, được biết đến với hàm lượng carbon cao, giòn và dễ bị nứt hơn nhưng có khả năng giữ nhiệt và thậm chí làm nóng vượt trội, nên phù hợp cho các ứng dụng nấu ăn.

Chìa khóa chính

1. Thép là hợp kim được làm từ sắt và cacbon, trong khi gang là hợp kim bền, giòn được làm từ sắt, cacbon và silic.
2. Thép dẻo và dễ uốn hơn gang, cứng và giòn hơn.
3. Thép được sử dụng trong ngành xây dựng, ô tô và sản xuất, trong khi gang được sử dụng cho dụng cụ nấu ăn, đường ống và khối động cơ.

Thép so với gang

Sự khác biệt giữa thép và gang là hàm lượng carbon trong chúng. Sắt là một nguyên tố, trong khi thép chỉ là sản phẩm phụ của sắt. Gang chứa hơn 2% carbon, trong khi thép chỉ có 0.1-0.5%. Bạn có thể biết rằng hàm lượng carbon càng nhiều thì sắt càng dễ uốn.

Sự hiện diện của carbon trong sắt hơn 4% tạo ra gang, trong khi thép chứa ít hơn 2% carbon. Vì vậy, sự khác biệt chính giữa hai loại này là sự hiện diện của carbon.

Bảng so sánh

Thép và gang: Bảng so sánh

Đặc tính	Thép	Gang thep
Thành phần vật liệu	Chủ yếu là Sắt với lượng cacbon khác nhau (dưới 2%) và các nguyên tố khác	Chủ yếu là sắt có hàm lượng carbon cao hơn (trên 2%)
Quy trình sản xuất	Được tạo hình bằng cách cán, rèn hoặc ép đùn trong khi nóng chảy hoặc ở trạng thái rắn	Sắt nóng chảy được đổ vào khuôn và để đông đặc lại
Trọng lượng máy	Trọng lượng nhẹ hơn	Nặng hơn
Dễ uốn	Dễ uốn hơn (có thể dễ dàng tạo hình)	Ít dẻo (giòn)
Độ dẻo	Dễ uốn hơn (có thể kéo thành dây)	Ít dẻo hơn
Độ bền kéo	Độ bền kéo cao hơn (chống lại lực kéo)	Độ bền kéo thấp hơn
Cường độ nén	Cường độ nén thấp hơn (chống lại lực nghiền)	Cường độ nén cao hơn
Chống ăn mòn	Nói chung ít có khả năng chống ăn mòn (trừ khi được xử lý)	Chống ăn mòn tốt hơn
Machinability	Dễ gia công và làm việc hơn	Khó gia công và làm việc hơn
Phí Tổn	Nói chung ít tốn kém hơn	Nói chung rẻ hơn đối với nguyên liệu thô, nhưng giá thành sản phẩm cuối cùng có thể cao hơn do nhu cầu gia công
Ứng dụng	Xây dựng, máy móc, dụng cụ, phương tiện, thiết bị	Khối động cơ, dụng cụ nấu ăn, đường ống, van, trọng lượng

Thép là gì?

Thép là vật liệu linh hoạt và được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, được biết đến với độ bền, độ bền và tính dẻo đặc biệt. Nó chủ yếu là hợp kim của sắt và cacbon, với các nguyên tố khác được thêm vào với tỷ lệ khác nhau để nâng cao tính chất của nó. Các phần sau đây cung cấp thông tin chi tiết về thép, bao gồm thành phần, chủng loại, tính chất và các ứng dụng phổ biến của nó.

Thành phần của thép

Thành phần cơ bản của thép bao gồm sắt và cacbon, chiếm khoảng 0.2% đến 2.1% trọng lượng. Hàm lượng carbon ảnh hưởng đến độ cứng và độ bền của vật liệu. Ngoài sắt và cacbon, nhiều nguyên tố hợp kim khác nhau có thể được thêm vào để điều chỉnh các đặc tính của thép. Các nguyên tố hợp kim phổ biến bao gồm mangan, crom, niken và molypden.

Các loại thép

1. Thép carbon:
   • Chứa chủ yếu là sắt và cacbon.
   • Phân loại thành thép cacbon thấp, trung bình và cao dựa trên hàm lượng cacbon.
   • Được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, sản xuất và cơ sở hạ tầng.
2. Thép hợp kim:
   • Bao gồm các yếu tố hợp kim bổ sung để cải thiện các đặc tính.
   • Thể hiện sức mạnh, độ cứng và khả năng chống ăn mòn được tăng cường.
   • Thường được sử dụng trong các bộ phận và máy móc ô tô.
3. Thép không gỉ:
   • Chứa sắt, crom, niken và các nguyên tố khác.
   • Được biết đến với khả năng chống ăn mòn và độ bền nhiệt độ cao.
   • Được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị nhà bếp, dao kéo và các ứng dụng công nghiệp.
4. Thép công cụ:
   • Được thiết kế để sản xuất công cụ do độ cứng cao và khả năng chống mài mòn.
   • Bao gồm vonfram, molypden và vanadi.
   • Thường được sử dụng để cắt các dụng cụ và khuôn mẫu.

Thuộc tính của thép

1. Sức mạnh:
   • Độ bền kéo cao, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng kết cấu.
   • Thay đổi dựa trên các nguyên tố hợp kim và xử lý nhiệt.
2. Độ bền:
   • Thể hiện độ bền tuyệt vời và có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt.
   • Chống biến dạng và duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc.
3. Tính dẻo và độ dẻo:
   • Có thể được định hình và hình thành mà không mất đi sức mạnh.
   • Cho phép thực hiện nhiều quy trình sản xuất khác nhau, bao gồm rèn và cán.
4. Độ dẫn nhiệt:
   • Độ dẫn điện và nhiệt tốt.
   • Được sử dụng trong hệ thống dây điện và bộ trao đổi nhiệt.
5. Chống ăn mòn:
   • Các biến thể thép không gỉ chống ăn mòn trong các môi trường khác nhau.
   • Lý tưởng cho các ứng dụng thường xuyên tiếp xúc với độ ẩm hoặc các chất ăn mòn.

Ứng dụng của thép

1. Xây dựng:
   • Khung kết cấu cho các tòa nhà, cầu và cơ sở hạ tầng.
   • Thanh cốt thép trong bê tông.
2. Giao thông vận tải:
   • Linh kiện ô tô, bao gồm khung gầm và các bộ phận thân xe.
   • Đóng tàu vì độ bền của nó trong môi trường biển.
3. sản xuất:
   • Máy móc, thiết bị trong các ngành công nghiệp khác nhau.
   • Dụng cụ và dụng cụ cắt.
4. Hàng tiêu dùng:
   • Thiết bị nhà bếp và đồ dùng.
   • Dao kéo và dụng cụ nấu ăn.
5. Lĩnh vực năng lượng:
   • Đường ống dẫn dầu khí.
   • Tua bin gió và tháp truyền tải điện.

Gang là gì?

Gang là một vật liệu được sử dụng rộng rãi được biết đến với độ bền và độ bền đặc biệt. Nó là một hợp kim sắt, chủ yếu bao gồm sắt, cacbon và silicon, cùng với một lượng nhỏ các nguyên tố khác. Vật liệu này đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ trong nhiều ứng dụng khác nhau nhờ những đặc tính vượt trội của nó.

Sáng tác

Sắt (Fe)

Thành phần chính của gang là sắt, chiếm một phần đáng kể trong hợp kim. Hàm lượng sắt góp phần tạo nên độ bền và độ dẻo dai tổng thể của vật liệu.

Carbon (C)

Carbon là một nguyên tố quan trọng trong gang, có hàm lượng cao hơn so với các loại sắt thép khác. Hàm lượng carbon có thể dao động từ 2% đến 4%, ảnh hưởng đến độ cứng và độ giòn của gang.

Silicon (Có)

Silicon là một nguyên tố thiết yếu khác được tìm thấy trong gang. Nó tăng cường tính lưu động trong quá trình đúc và góp phần tăng khả năng chống ăn mòn của hợp kim.

Các yếu tố khác

Một lượng nhỏ các nguyên tố khác, chẳng hạn như mangan, lưu huỳnh và phốt pho, có thể có mặt, ảnh hưởng đến các tính chất cụ thể như khả năng gia công và đặc tính đúc.

Các loại gang

Sắt xám

Gang xám là loại gang phổ biến nhất. Tên của nó bắt nguồn từ bề ngoài màu xám của bề mặt bị nứt. Hàm lượng cacbon cao trong sắt xám thúc đẩy đặc tính đúc tuyệt vời và khả năng gia công tốt.

Sắt trắng

Sắt trắng có hàm lượng carbon cao hơn, dẫn đến bề mặt gãy có màu trắng, kết tinh. Nó cực kỳ cứng và chống mài mòn, khiến nó phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chống mài mòn cao, chẳng hạn như sản xuất bóng mài và lớp lót.

Sắt dễ uốn

Còn được gọi là gang dạng nốt hoặc hình cầu graphite sắt, sắt dẻo có chứa một lượng nhỏ magie. Sự bổ sung này làm thay đổi cấu trúc than chì, mang lại độ dẻo và độ dẻo dai được cải thiện so với sắt xám.

Sắt dễ uốn

Sắt dễ uốn được tạo ra thông qua quá trình xử lý nhiệt của sắt trắng. Quá trình này mang lại độ dẻo cho vật liệu, cho phép nó uốn cong và tạo hình mà không bị gãy. Nó được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi hình dạng phức tạp và phức tạp.

Bất động sản

Sức mạnh

Gang thể hiện cường độ nén cao, khiến nó phù hợp cho các ứng dụng mà vật liệu chịu tải trọng hoặc áp suất lớn.

Độ cứng

Tùy thuộc vào loại gang, nó có thể từ tương đối mềm ở sắt xám đến cực kỳ cứng ở sắt trắng, mang lại tính linh hoạt cho các ứng dụng khác nhau.

Hao mòn điện trở

Sự hiện diện của carbon và các nguyên tố hợp kim khác giúp tăng cường khả năng chống mài mòn của gang, khiến nó trở nên lý tưởng cho các bộ phận chịu ma sát và mài mòn.

Dẫn nhiệt

Gang có tính dẫn nhiệt tốt, giúp tản nhiệt hiệu quả. Đặc tính này có lợi trong các ứng dụng mà việc quản lý nhiệt là rất quan trọng.

Ứng dụng

Gang tìm thấy các ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm ô tô, xây dựng và sản xuất. Các ứng dụng phổ biến bao gồm khối động cơ, đường ống, dụng cụ nấu ăn và các yếu tố kiến ​​trúc.

Sự khác biệt chính giữa thép và gang

Thép:

1. Thành phần:
   • Thành phần chủ yếu bao gồm sắt và cacbon, với các nguyên tố hợp kim khác như mangan, crom, niken, v.v.
2. Hàm lượng carbon:
   • Nói chung có hàm lượng carbon thấp hơn so với gang, từ 0.2% đến 2.1%.
3. Sức mạnh:
   • Có xu hướng chắc chắn và bền hơn gang.
4. độ dẻo:
   • Dễ uốn và dễ uốn hơn, cho phép phạm vi ứng dụng và tạo hình rộng hơn.
5. Trọng lượng:
   • Thường nhẹ hơn gang, khiến nó phù hợp hơn cho các ứng dụng cần quan tâm đến trọng lượng.
6. Xử lý nhiệt:
   • Có thể được xử lý nhiệt để tăng độ cứng và độ bền.
7. Chống ăn mòn:
   • Nói chung có khả năng chống ăn mòn cao hơn gang, đặc biệt khi được hợp kim với các nguyên tố như crom.
8. khả năng gia công:
   • Dễ gia công hơn do tính chất mềm hơn của nó.
9. Sử dụng:
   • Được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, ô tô, hàng không vũ trụ và các ngành công nghiệp khác.

Gang thép:

1. Thành phần:
   • Chủ yếu bao gồm sắt, carbon và silicon, có hàm lượng carbon cao hơn so với thép.
2. Hàm lượng carbon:
   • Hàm lượng carbon cao hơn, từ 2.1% đến 4%.
3. Sức mạnh:
   • Giòn so với thép, nhưng vẫn có thể nén mạnh.
4. độ dẻo:
   • Ít dẻo và giòn hơn, hạn chế ứng dụng của nó.
5. Trọng lượng:
   • Thường nặng hơn thép nên phù hợp cho các ứng dụng mà trọng lượng không phải là mối quan tâm hàng đầu.
6. Xử lý nhiệt:
   • Khả năng xử lý nhiệt hạn chế; có xu hướng khó xử lý nhiệt hơn so với thép.
7. Chống ăn mòn:
   • Dễ bị ăn mòn, đặc biệt khi không được phủ hoặc xử lý.
8. khả năng gia công:
   • Khó gia công hơn do độ cứng và độ giòn của nó.
9. Sử dụng:
   • Thường được sử dụng cho dụng cụ nấu ăn, đường ống, khối động cơ và các bộ phận mà độ cứng và khả năng giữ nhiệt của nó có lợi.

dự án

1. https://books.google.com/books?hl=en&lr=lang_en&id=6ZgvRtOvMvUC&oi=fnd&pg=PA3&dq=steel+and+cast+iron&ots=10OOb9aYW-&sig=nl2qY9aodRyolCcQs4OSahpYxLs
2. https://meridian.allenpress.com/corrosion/article-abstract/14/6/43/157351

Cập nhật lần cuối: ngày 02 tháng 2024 năm XNUMX