La ghisa sferoidale è un materiale in ghisa ad alta resistenza sviluppato negli anni '50.Le sue proprietà complete sono vicine a quelle dell'acciaio.Sulla base delle sue eccellenti proprietà, è stato utilizzato con successo per alcuni getti con requisiti prestazionali elevati in termini di sollecitazione, resistenza, tenacità e resistenza all'usura.La ghisa duttile si è rapidamente sviluppata in un materiale di ghisa ampiamente utilizzato dopo la ghisa grigia.La cosiddetta “sostituzione dell’acciaio con il ferro” si riferisce principalmente alla ghisa sferoidale.

La ghisa nodulare è grafite nodulare ottenuta mediante trattamento di nodularizzazione e inoculazione, che migliora efficacemente le proprietà meccaniche della ghisa, in particolare migliora la plasticità e la tenacità, ottenendo così una resistenza maggiore rispetto all'acciaio al carbonio.

Storia dello sviluppo del ferro duttile in Cina

Il ferro fu scoperto dal sito di fusione del ferro nella media e tarda dinastia Han occidentale a Tieshenggou, contea di Gongxian, provincia di Henan, e la moderna ghisa nodulare non fu sviluppata con successo all'estero fino al 1947. La ghisa nell'antica Cina ha un basso contenuto di silicio per un lungo periodo di tempo.Vale a dire, durante la dinastia Han occidentale, circa 2000 anni fa, la grafite sferica degli articoli in ferro cinese veniva ammorbidita da fusioni di ghisa a basso contenuto di silicio ottenute mediante ricottura.Questa è l'antica tecnologia cinese della ghisa.Le maggiori conquiste dell'arte sono anche miracoli nella storia della metallurgia mondiale.

Nel 1981, gli esperti cinesi di ghisa duttile utilizzarono metodi scientifici moderni per studiare i 513 antichi manufatti in ferro Han e Wei rinvenuti e determinarono, da un gran numero di dati, che la ghisa a grafite nodulare apparve in Cina durante la dinastia Han.I relativi documenti furono letti in occasione della 18a Conferenza Mondiale di Storia della Scienza e della Tecnologia, che fece scalpore sulla fonderia internazionale e sulla storia della scienza e della tecnologia.Gli esperti internazionali di storia metallurgica lo hanno verificato nel 1987: l'antica Cina aveva già trovato la regola per l'utilizzo della ghisa duttile per produrre la ghisa nodulare, che è di grande importanza per la riclassificazione della storia metallurgica mondiale.

Composizione

La ghisa è una lega ferro-carbonio con un contenuto di carbonio superiore al 2,11%.È ottenuto da ghisa industriale, rottami di acciaio e altri acciai e relativi materiali in lega mediante fusione ad alta temperatura e stampaggio per fusione.Oltre al Fe, il carbonio contenuto nelle altre ghise viene precipitato sotto forma di grafite.Se la grafite precipitata è sotto forma di lamelle, la ghisa è detta ghisa grigia o ghisa grigia; la ghisa sotto forma di vermi è detta ghisa a grafite vermicolare;la ghisa sotto forma di fiocchi è detta ghisa bianca o ghisa da cantiere; la ghisa è detta ghisa sferoidale.

La composizione chimica della ghisa a grafite sferoidale, ad eccezione del ferro, è solitamente: contenuto di carbonio 3,0~4,0%, contenuto di silicio 1,8~3,2%, manganese, fosforo, zolfo totale non superiore al 3,0% e una quantità adeguata di elementi nodulari come terre rare e magnesio .

Prestazione principale

I getti di ghisa duttile sono stati utilizzati in quasi tutti i principali settori industriali, che richiedono elevata resistenza, plasticità, tenacità, resistenza all'usura e rigorosa resistenza.

Shock termico e meccanico pesante, resistenza alle alte o basse temperature, resistenza alla corrosione e stabilità dimensionale.Per soddisfare questi cambiamenti nelle condizioni di servizio, la ghisa nodulare ha molti gradi, fornendo un'ampia gamma di proprietà meccaniche e fisiche.

La maggior parte dei getti di ghisa sferoidale, come specificato dall'Organizzazione internazionale per la standardizzazione ISO1083, sono prodotti principalmente allo stato non legato.Ovviamente in questa gamma rientrano i gradi ad alta resistenza con un carico di rottura superiore a 800 Newton per millimetro quadrato ed un allungamento del 2%.L'altro estremo è l'alto grado plastico, che ha un allungamento superiore al 17% e una resistenza corrispondentemente bassa (minimo 370 N/mm2).La resistenza e l'allungamento non sono l'unica base su cui i progettisti scelgono i materiali, e altre proprietà importanti e decisive includono la resistenza allo snervamento, il modulo elastico, la resistenza all'usura e alla fatica, la durezza e le prestazioni agli urti.Inoltre, la resistenza alla corrosione e all'ossidazione, nonché le proprietà elettromagnetiche, possono essere fondamentali per i progettisti.Per soddisfare questi usi speciali, è stato sviluppato un gruppo di ghise duttili austenite, solitamente chiamate ghise duttili Ni-Resis.Questi ferri duttili austenitici sono principalmente legati con nichel, cromo e manganese e sono elencati negli standard internazionali.