Sắt và thép là hai trong số những kim loại được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới. Hai vật liệu này có những đặc tính đặc biệt giúp chúng khác biệt so với các vật liệu khác, và công nghệ cùng các quy trình hiện đại đã phát triển các phân loại mới – gang và thép mạ kẽm. Chúng có nhiều ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, hộ gia đình và hệ thống xử lý nước thải. Bài viết này sẽ mô tả sự khác biệt giữa gang và thép mạ kẽm, và thảo luận về cách những khác biệt này ảnh hưởng đến khả năng sử dụng của chúng trong đường ống và hệ thống xử lý nước thải.
Các thành phần
Thành phần chính của gang được chiết xuất từ quặng sắt. Sau đó, nó được tạo thành hợp kim từ sắt, cacbon và silic. Hợp kim này thường chứa từ 2 đến 4% cacbon và một lượng nhỏ silic. Đôi khi, gang cũng chứa các tạp chất như mangan, lưu huỳnh và phosphat. Tuy nhiên, hàm lượng các tạp chất này thường quá nhỏ để ảnh hưởng đến các đặc tính của gang.
Thép mạ kẽm được làm từ thép cacbon hoặc thép cacbon thường, là các hợp kim kim loại. Thép cacbon được tạo thành từ hai nguyên tố: sắt và cacbon. Các kim loại khác có thể có trong hợp kim này là mangan, silic và đồng. Chúng thường chiếm ít hơn 0,60% trong hợp kim, có nghĩa là ảnh hưởng của chúng đến các tính chất của hợp kim là không đáng kể.
Sự chuẩn bị
Gang được sản xuất bằng lò cao từ hợp kim sắt-cacbon hoặc gang thô. Trong quá trình này, gang được tạo hình trực tiếp từ kim loại nóng chảy. Các tạp chất có thể bị đốt cháy trong giai đoạn này. Tuy nhiên, cacbon cũng có thể bị đốt cháy theo cách tương tự, do đó cần được bổ sung trước khi gang được tạo hình hoàn chỉnh. Gang sẽ bị lỗi nếu thiếu các nguyên tố cacbon và silic. Sau khi ra khỏi lò cao, gang không cần phải tinh luyện bằng búa và các dụng cụ khác. Kết quả là quá trình tinh luyện ít tốn công hơn và sản phẩm cuối cùng rẻ hơn.
Thép mạ kẽm được làm từ thép carbon được phủ một lớp kẽm bảo vệ. Quá trình này được thực hiện bằng phương pháp mạ kẽm, có nhiều loại khác nhau như phun nhiệt, nhúng nóng, mạ điện, v.v. Trong phương pháp mạ kẽm nhúng nóng, thép carbon được nhúng vào kẽm nóng chảy ở nhiệt độ lên đến 460°C. Sau khi được phủ kín hoàn toàn, thép được nhấc lên và tiếp xúc với không khí. Sự tiếp xúc này sẽ làm cho kẽm phản ứng với oxy, tạo ra oxit kẽm. Tiếp theo, nó phản ứng với carbon có trong không khí để tạo thành cacbonat kẽm, tạo thành một lớp màu xám trên bề mặt thép. Mặc dù được phủ một lớp khác, thép vẫn giữ được tính dẻo và dễ gia công bằng các máy móc chế tạo kim loại khác.
Sức chống cự
Gang thép nói chung có khả năng chống ăn mòn khí quyển tốt. Khả năng chống ăn mòn của chúng cao hơn một số hợp kim thép. Gang thép cũng có khả năng chống mài mòn và giảm rung động. Tuy nhiên, gang thép rất dễ bị ảnh hưởng bởi nước biển và dễ bị ăn mòn, rỗ khi tiếp xúc lâu dài với môi trường có hàm lượng muối cao. Gang thép cũng có thể giòn hơn các kim loại đã qua xử lý khác.
Thép mạ kẽm có khả năng chống ăn mòn cao hơn so với hầu hết các kim loại khác. Nó có hai phương pháp giảm ăn mòn, xuất phát từ quá trình mạ kẽm. Kẽm nóng chảy phủ lên bề mặt thép carbon như sơn, tạo thành một lớp oxit bám rất chắc. Nó cũng cung cấp một cực dương kẽm để hứng chịu sự ăn mòn thay cho thép.
Nếu lớp mạ kẽm bị hư hại hoặc trầy xước, cực dương kẽm vẫn có thể bảo vệ thép xung quanh. Lượng kẽm còn lại cũng có thể tái tạo lớp phủ bảo vệ oxit kẽm. Tương tự như nhôm, kẽm phản ứng rất mạnh với oxy và do đó hấp thụ hầu hết oxy mà nó tiếp xúc. Điều này ngăn chặn quá trình oxy hóa tiếp tục diễn ra ở thép bên dưới lớp mạ.
Công dụng
Gang là một loại kim loại bền và có khả năng chịu nhiệt vừa phải, phù hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Gang có thể được dùng để chế tạo bánh răng, linh kiện và ống dẫn cho ô tô. Nó cũng được sử dụng trong khuôn dập kim loại và các bộ phận máy móc để sản xuất. Gang cũng thường được tìm thấy trong đồ dùng nhà bếp vì khả năng giữ nhiệt tốt, và dụng cụ nấu ăn bằng gang phổ biến nhất là chảo rán. Tuy nhiên, bạn cũng có thể tìm thấy các dụng cụ nhà bếp, khuôn nướng và chảo nấu ăn bằng gang. Gang cũng được sử dụng trong hệ thống đường ống nước, mặc dù không được sử dụng rộng rãi và thường không được khuyến khích sử dụng trong các ngôi nhà mới.
Thép mạ kẽm được ưa chuộng vì độ bền cao và khả năng chống chịu tốt. Một ví dụ nổi bật là ống dẫn nước. Lớp kẽm bảo vệ giúp nó dễ dàng chống lại gỉ sét - một dạng ăn mòn. Thép mạ kẽm cũng được sử dụng trong khung thép xây dựng nhà ở. Nó cũng được dùng để chế tạo hầu hết các bộ phận thân xe và khung bảo vệ ô tô. Kim loại này cũng được tìm thấy trong các thiết bị bảo hộ và biển báo giao thông.
Thời gian đăng: 07-03-2022