Classificazione delle ghise
Quando parliamo di classificazione delle ghise, occorre considerare che la combinazione dei vari costituenti microstrutturali e della loro morfologia determina la classe di appartenenza di una ghisa.
Ghise bianche
In una ghisa bianca, al momento della solidificazione eutettica, viene seguito il percorso metastabile e si formano austenite e cementite. L’austenite subisce le evoluzioni sopra descritte, mentre la cementite rimane fino a temperatura ambiente.
La presenza di cementite determina, nelle ghise bianche, un’elevata durezza, ma anche fragilità e assenza di duttilità. Applicazioni tipiche della ghisa bianca sono componenti meccanici, come ruote di carrelli o cilindri di laminazione, che devono garantire un’ottima resistenza all’usura.
Ghise grigie
La ghisa grigia risulta spesso interessante molto più per le sue buone caratteristiche termiche che per quelle meccaniche, e viene utilizzata nei settori dell’industria motoristica, di caldaie e termosifoni, basamenti per macchine utensili, valvolame.
Nelle ghise grigie, la solidificazione eutettica ha un percorso stabile, determinando la formazione di austenite (che poi generalmente evolve verso una struttura perlitica) e grafite a morfologia lamellare. Questo tipo di morfologia risulta particolarmente penalizzante in termini di duttilità e tenacità della ghisa.
Ghise grigie
Ghise malleabili
Sottoponendo una ghisa bianca a un trattamento di malleabilizzazione (circa 950°C, per svariate ore), si induce una decomposizione della cementite associata a una solubilizzazione del carbonio nell’austenite. Successivamente, il carbonio si riaggrega sotto forma di grafite, con morfologia equiassica e relativamente regolare.
Si ha così la ghisa malleabile, in cui la particolare morfologia della grafite assicura (da qui il nome) una buona duttilità. La ghisa malleabile trova impiego in prodotti di piccola sezione e in prodotti che debbano resistere a bassa temperatura, nel campo ferroviario, motoristico in genere, per il valvolame, rubinetteria, raccorderia, montaggi elettrici, utensili a mano, rondelle, staffe, strumenti agricoli.
Ghise sferoidali
Le ghise sferoidali derivano invece da una solidificazione eutettica della ghisa, quindi con formazione di austenite e grafite. Un opportuno dosaggio di magnesio permette di controllare il meccanismo cinetico di accrescimento della grafite, che a fine solidificazione assume una morfologia sferica. A seconda della composizione e delle condizioni di raffreddamento, l’austenite può invece evolvere verso una struttura ferritica, o perlitica, o mista, ferritico-perlitica.
La morfologia sferica della grafite determina elevata duttilità e tenacità (da cui la definizione inglese di “Ductile Iron”). Passando invece da una matrice completamente ferritica, a una mista e infine a una completamente perlitica, si osserva un aumento delle tensioni di snervamento e di rottura, e una diminuzione della duttilità.
I getti in ghisa sferoidale trovano applicazione in vari ambiti. Vengono utilizzati per realizzare componenti meccanici per macchine agricole e movimento terra, per veicoli off road e on road, carrelli ferroviari, applicazioni idrauliche e oleodinamiche.
Ghise sferoidali austemperate (ADI)
Le ghise sferoidali austemperate (ADI) derivano da un trattamento (austempering) delle ghise sferoidali: austenitizzazione, tempra in bagno di sali e successiva permanenza isoterma a temperature comprese tra i 250 e i 350°C.
Tale trattamento determina una completa trasformazione della matrice (che, di solito, è inizialmente perlitica), con l’ottenimento di una microstruttura ausferritica, in grado di garantire un eccellente compromesso tra resistenza e duttilità.
Le ghise sferoidali austemperate (ADI) vengono utilizzare per realizzare componenti per il settore agricolo e movimento terra, per quello ferroviario e forestale, nonché per applicazioni come riduttori, sospensioni di veicoli off road e on road, e componenti idraulici e oleodinamici.
Ghise sferoidali isotermiche (IDI)
Le ghise sferoidali isotermiche (IDI), brevettate da Zanardi Fonderie, derivano anch’esse da un trattamento isotermo, condotto però nella regione “inter-critica” di coesistenza di ferrite e austenite. Il risultato è una matrice costituita da ferrite e ausferrite, con interessanti doti di compromesso tra resistenza e duttilità.
Le ghise IDI possono essere utilizzate in vari settori, per esempio in Zanardi Fonderie la IDI è risultata interessante per la realizzazione sia di corpi distributori che di sistemi di aggancio per il settore construction & mining.
Partners progetto Zanardi Academy
