La lavorazione della ghisa

La ghisa è una lega di ferro e carbonio caratterizzata da ottima colabilità e attitudine alla formatura, resistenza alla corrosione e all’usura, buona lavorabilità. 

Le ghise non sono tutte uguali. La forma, la distribuzione e la dimensione sotto le quali viene a trovarsi il carbonio libero, ovvero la grafite, influenzano le caratteristiche fisico-meccaniche della ghisa e ne determinano il tipo di applicazione industriale. 

Durante il processo di solidificazione, la maggior parte del carbonio di cui la ghisa è ricca si separa dalla massa metallica e compare sotto forma di sottili lamelle di grafite. Proprio la grafite conferisce alla ghisa le sue principali qualità, ancorché la configurazione lamellare della stessa incida negativamente sui valori della resistenza a trazione, sul modulo di elasticità, sui valori di duttilità e di tenacia. 

Aggiungendo in siviera nella fase di colata una piccola quantità di magnesio alla lega madre priva di impurità, la grafite anziché presentarsi sotto forma di lamelle (ghisa lamellare) assume la forma di sferoidi, dando origine alla ghisa sferoidale. La forma sferica della grafite produce una minore concentrazione di tensione rispetto a quella lamellare e i noduli di grafite esercitano un’azione di arresto per le fessurazioni, a differenza della grafite lamellare che offre una via preferenziale per la loro propagazione, agevolando possibili rotture e compromettendo in tal modo la resistenza dei manufatti. 

La cristallizzazione della grafite sotto forma di sfere migliora le già ottime proprietà della lega e attribuisce alla ghisa proprietà meccaniche simili all’acciaio: elevata deformabilità, resistenza agli urti e alle trazioni, duttilità, alto limite elastico, buon allungamento. La ghisa sferoidale rende così possibile la realizzazione, a parità di resistenza, di strutture più leggere, che consentono facilità di posa in opera e manutenzione anche per pezzi di notevoli dimensioni. 

La ghisa sferoidale è tra i materiali più utilizzati per la produzione di chiusini e caditoie per uso stradale.