Ghisa: cos’è e per cosa viene utilizzata

La ghisa è una lega metallica che ha attraversato secoli di storia, mantenendo la sua rilevanza grazie alla sua versatilità e alle sue proprietà uniche. In questo articolo esploreremo le caratteristiche, i vantaggi e le applicazioni della ghisa, concentrandoci soprattutto sui trattamenti termici offerti da Rossi Tre, esperti nel settore.

Caratteristiche e proprietà della ghisa materiale

Composizione chimica e struttura micrografica della ghisa lega

La composizione ghisa è principalmente strutturata da percentuali variabili di ferro (Fe), carbonio (C) e altri elementi in tracce come silicio (Si), manganese (Mn) e zolfo (S). La quantità di carbonio presente determina le caratteristiche specifiche del materiale ghisa, influenzando la sua durezza, duttilità e resistenza.

Dal punto di vista della struttura microstrutturale, la lega ghisa presenta una struttura granulare, con piccole inclusioni di grafite distribuite in una matrice di ferro e altri elementi leganti. Questa struttura micrografica conferisce alla ghisa la sua natura fragile ma anche la sua eccellente capacità di assorbire vibrazioni e ridurre il rischio di fratture.

Proprietà fisiche e meccaniche della lega ghisa

Le proprietà fisiche della ghisa includono un’elevata conducibilità termica, rendendola ideale per applicazioni che richiedono dissipazione del calore, come componenti di motori e attrezzature industriali. Inoltre, la ghisa ha una densità relativamente elevata, conferendole una buona resistenza all’usura e alla corrosione.

Dal punto di vista meccanico, la ghisa può variare considerevolmente a seconda della sua composizione e del processo di produzione. Vediamo i principali tipi di ghisa!

  1. Ghisa grigia: È il tipo più comune di ghisa, caratterizzato dalla presenza di grafite in forma lamellare distribuita nella matrice di ferro. La ghisa grigia è conosciuta per la sua buona resistenza all’usura e la sua facilità di fusione, rendendola ideale per componenti quali cilindri di motore, tubi e parti di fonderie.
  2. Ghisa malleabile: Questo tipo di ghisa subisce un trattamento termico che cambia la forma della grafite da lamellare a sferoidale. Ciò migliora la sua duttilità e resistenza, rendendola adatta per applicazioni che richiedono resistenza e deformabilità, come componenti automobilistici, apparecchiature ferroviarie e ingranaggi.
  3. Ghisa duttile: Anche conosciuta come ghisa nodulare, la ghisa duttile è simile alla ghisa malleabile ma con una microstruttura più controllata e una maggiore resistenza alla trazione. È utilizzata in applicazioni che richiedono elevate prestazioni meccaniche e resistenza alla fatica, come alberi a camme, parti di treni di laminazione e componenti idraulici.
  4. Ghisa sferoidale: Questa ghisa ha una microstruttura compatta e globulare, ottenuta tramite un processo di trattamento termico specifico. La ghisa sferoidale offre una maggiore resistenza e una migliore resistenza alla fatica rispetto alla ghisa malleabile, ed è impiegata in applicazioni ad alta resistenza e basso peso, come alberi di trasmissione, assi ferroviari e componenti per veicoli pesanti.
ghisa composizione

Vantaggi e svantaggi della ghisa

I principali vantaggi della ghisa

La ghisa offre diversi vantaggi che la rendono una scelta preferita in molte applicazioni industriali e commerciali.

  • Resistenza, durata e versatilità: La ghisa è rinomata per la sua eccezionale resistenza e durata. Grazie alla sua struttura micrografica e alla composizione chimica, la ghisa è in grado di sopportare carichi pesanti e resistere all’usura, garantendo una lunga vita utile delle componenti in ghisa. Inoltre, la ghisa è estremamente versatile, adattandosi a molteplici applicazioni, dalle componenti automobilistiche alle infrastrutture di ingegneria civile.
  • Conducibilità termica e facilità di lavorazione: Un altro vantaggio significativo della ghisa è la sua eccellente conducibilità termica. Questa proprietà rende la ghisa ideale per applicazioni che richiedono una rapida dissipazione del calore, come nei motori e nelle attrezzature industriali. Inoltre, la ghisa è relativamente facile da lavorare, consentendo la produzione di componenti complesse con una precisione elevata.

I limiti della ghisa da considerare

Nonostante i suoi numerosi vantaggi, ci sono anche alcune limitazioni da tenere presente quando si utilizza la lega ghisa.

  • Fragilità e scarsa resistenza alla trazione: Una delle principali limitazioni della ghisa è la sua relativa fragilità e la scarsa resistenza alla trazione rispetto ad altri materiali metallici come l’acciaio. Questo rende la ghisa meno adatta a situazioni in cui è richiesta una resistenza alla deformazione o alla rottura.
  • Suscettibilità alla corrosione: Un altro aspetto da considerare è la suscettibilità della ghisa alla corrosione, specialmente in ambienti aggressivi o esposti all’umidità. Se non trattata adeguatamente, la ghisa può deteriorarsi nel tempo a causa dell’ossidazione e della formazione di ruggine, compromettendo la sua integrità strutturale e la sua durata nel tempo.

Tuttavia, con un’adeguata progettazione e manutenzione, molti dei limiti della ghisa possono essere mitigati, consentendo di sfruttare appieno i suoi numerosi vantaggi nelle più svariate applicazioni industriali e commerciali.

Rossi Tre: esperti al servizio della ghisa

Rossi Tre si distingue come un’azienda leader nel settore dei trattamenti termici personalizzati per la ghisa, offrendo soluzioni su misura per soddisfare le esigenze specifiche dei propri clienti. Con anni di esperienza e conoscenza approfondita dei materiali, Rossi Tre è in grado di offrire diversi trattamenti termici progettati per migliorare le proprietà e le prestazioni della ghisa. 

Infatti, i trattamenti termici come la tempra, la ricottura e la normalizzazione vengono utilizzati per modificare la struttura e le proprietà della ghisa, aumentandone la resistenza, la duttilità e la durezza secondo le specifiche dell’applicazione. Questi processi consentono di ottenere ghise con caratteristiche ottimizzate per le diverse esigenze industriali, garantendo prestazioni elevate e una maggiore durata nel tempo.

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