Termosifoni, tombini, pali della luce, basamenti di colonne in metallo, ma non solo: la ghisa compare in molteplici usi nella costruzione, dagli edifici privati e pubblici alle strutture di capitale importanza per l’urbanistica, i tunnel stradali e molto altro.

Vediamo cos’è e quali tipologie esistono di questo materiale così essenziale.

Che cos’è la ghisa

La ghisa è una lega ferrosa, con un quantitativo di carbonio relativamente alto.

È dotata di molte proprietà ingegneristiche, il che la rende versatile per diversi usi, come i raccordi sanitari, le sedie a rotaia, gli stampi per la colata, e molto altro.

Ha una buona resistenza alla corrosione, non viene attratta dai magneti, ha una resistenza alla trazione di circa 150 N/mm2 e resistenza alla compressione di circa 600 N/mm2.

Diventa morbida se posta in acqua salata e si restringe al raffreddamento. Uno dei suoi limiti principali è che non può essere utilizzata per la forgiatura a causa della mancanza di plasticità.

Produzione della ghisa

La ghisa viene prodotta con un processo di rifusione che avviene nel cosiddetto forno a coppia grazie all’utilizzo combinato di coke e calce, insieme a una certa quantità di ghisa grezza. Il forno ha un’altezza di 5 metri e una forma cilindrica con un diametro di 1 metro. Le materie prime vengono introdotte dalla porta di carico della camera, posta in alto. In questa camera viene quindi introdotto un getto d’aria per rimuovere le impurità presenti nella ghisa grezza. 

Sul fondo della camera si ottiene quindi ghisa pura, che viene versata in stampi della forma desiderata, i “getti di ghisa”. 

Ovviamente a seconda dell’utilizzo finale si privilegia l’una piuttosto che l’altra tipologia di ghisa.

Le tipologie di ghisa

1)Ghisa duttile

È la tipologia di ghisa più comune, quella usata per tubi per fognature, tubi per il trasporto dell’acqua e molto altro.

Nella ghisa duttile la grafite è presente non sottoforma di lamelle, come di consueto, ma sottoforma di sferoidi (ed è per questo chiamata “ghisa sferoidale”). Il suo processo di produzione consiste in un trattamento al manganese che aumenta il contenuto di carbonio del materiale. È diversa dalla ghisa malleabile, che supera in resistenza alla corrosione, resistenza e durata. 

2) Ghisa grigia

La ghisa grigia ha una struttura cristallina grossa e un punto di fusione molto basso. Non è dotata di una grande resistenza e viene quindi usata quasi solo per la fusione.

3) Ghisa bianca

Il punto di fusione della ghisa bianca è molto elevato, quindi la sua resistenza è migliore, ma non viene utilizzata per colate delicate. A causa della sua forte resistenza, non può essere utilizzata facilmente.

4) Ghisa malleabile

La malleabilità è la proprietà che consente ai materiali di assumere qualsiasi forma senza rompersi o incrinarsi. Per questo motivo, la ghisa malleabile è utilizzata per la produzione di molti tipi di oggetti, come raccordi per tubi, elementi di fissaggio, automobili, anche perché è dotata di una buona resistenza alla corrosione. 

La ghisa malleabile viene prodotta con la classica rifusione, e poi viene nuovamente portata alla temperatura di 1050 °C e immersa in acqua per un lungo periodo (diverse ore o giorni). Qui la grafite precipita, da un lato, e il contenuto di carbonio della lega finale diminuisce.

A questo punto la ghisa malleabile è pronta per essere lavorata facilmente da altre macchine. 

5) Ghisa screziata

La ghisa screziata presenta una piccola quantità di grafite nella sua composizione. Pertanto, nella sua struttura si sviluppano fratture di tipo screziato, che le conferiscono proprietà intermedie tra la ghisa bianca e quella grigia.

6) Ghisa raffreddata

La ghisa raffreddata è composta da due strati, di cui uno con proprietà di ghisa bianca e l’altro con proprietà di ghisa grigia. Questo tipo di ghisa viene utilizzato per il processo di colata: lo strato di ghisa grigia è all’interno e quello di ghisa bianca all’esterno. In questo modo gli stampi di colata durano più a lungo. 

7) Ghisa temprata

La ghisa temprata è la combinazione di ghisa e ferro battuto. Per ottenerla si fondono rottami di ferro battuto e ghisa. La composizione del ferro battuto è pari a circa 0,15 – 0,25 in peso della ghisa.