1. PRODUZIONE DI GHISA SFEROIDALE E GHISA A GRAFITE COMPATTA Caratteristiche, quote di mercato e prospettive future delle ghise “di qualità”

3. VOLUMI PRODUTTIVI INDUSTRIA FUSORIA La produzione globale dell’ industria fusoria nel mondo è risultata approssimativamente pari a 80 milioni di tonnellate (dati Census aggiornati al 2009 – moderncasting.com) . La ghisa grigia occupa una fetta di mercato quasi del 50%, seguita da ghisa sferoidale, acciaio ed altre leghe non ferrose.

4. GHISA GRIGIA VS GHISA SFEROIDALE Escludendo Cina e India, la produzione di ghisa sferoidale è pressoché pari a quella di ghisa grigia, nei restanti paesi che presentano i maggiori volumi di produzione

6. LA GHISA SFEROIDALE - CLASSIFICAZIONE La caratteristica fondamentale della ghisa sferoidale, e dunque il principale vantaggio conseguibile con un suo utilizzo, è la versatilità. Effettuando un adeguato controllo sulla composizione chimica, sui parametri di colata e sulle modalità di raffreddamento della ghisa, è infatti possibile ottenere diverse combinazioni di resistenza alla trazione, resistenza all’ usura, limite di fatica, tenacità, duttilità, ecc. UNI EN 1563-2009

9. LA GHISA SFEROIDALE - MICROSTRUTTURA

11. LA GHISA A GRAFITE COMPATTA O VERMICULARE L’ appellativo “vermiculare” è riferito alla forma della grafite, la quale precipita in “vermi”, ovvero lamelle grossolane e spesse, con punte arrotondate. A livello microstrutturale la CGI presenta una struttura solitamente mista ferritico-perlitica – con minore tendenza alla ferritizzazione rispetto alla ghisa sferoidale - , con precipitazione di lamelle di grafite interconnesse, spesse, di lunghezza limitata, contorte e dalle punte arrotondate. La percentuale minima di tali lamelle sul totale della grafite precipitata, per poter parlare di ghisa CGI, è stabilita pari all’ 80%. La presenza di elementi lamellari “classici” deve essere tassativamente nulla, pena il deterioramento delle caratteristiche meccaniche del getto.

12. LA GHISA A GRAFITE COMPATTA – PROPRIETA’ E APPLICAZIONI Le caratteristiche della ghisa a grafite compatta risultano intermedie tra quelle della ghisa sferoidale e quelle della ghisa grigia. Ad un incremento delle proprietà di resistenza meccanica ed all’ impatto rispetto a quest’ ultima, infatti, corrispondono una conduttività termica, una colabilità ed un’ attitudine all’ assorbimento delle vibrazioni, maggiori di quelle proprie della ghisa sferoidale. Al momento non esistono impieghi industriali di larga scala per quanto riguarda la ghisa compatta: basti considerare che i rapporti Census relativi alla produzione mondiale da fonderia non ne tengono conto, contrariamente alla ghisa grigia, sferoidale e malleabile. Attualmente viene utilizzata per la produzione di lingottiere, dischi freno nel settore ferroviario, collettori di scarico, blocchi motore e teste motore. In particolare, presenta caratteristiche che la rendono competitiva per utilizzi in campo motoristico, soprattutto per i componenti di motori Diesel ad alte prestazioni, fortemente sollecitati. Bassa conducibilità termica Buona conducibilità termica Buona conducibilità termica Basso coefficiente di smorzamento Buon coefficiente di smorzamento Elevato coefficiente di smorzamento Alta resistenza meccanica Alta resistenza Bassa resistenza a trazione Duttilità considerevole Buona duttilità Fragilità SFEROIDALE COMPATTA GRIGIA

13. LA GHISA A GRAFITE COMPATTA - CLASSIFICAZIONE ASTM A 842-85 (riapprovata nel 1997) La tipologia ferritica 250 è ottenuta generalmente previo trattamento termico, mentre la tipologia perlitica 450 necessita di aggiunta di elementi perlitizzanti, solitamente senza che il trattamento termico risulti indispensabile. Si noti, rispetto alla ghisa grigia, la discreta duttilità della ghisa compatta – per la quale ha senso parlare di tensione di snervamento, sussistendo un valore della tensione in corrispondenza del quale si passa da una deformazione elastica ad una deformazione plastica - . Relativamente all’ allungamento, si precisa che, nel corso di un’ esperienza effettuata presso la Fonderia SCM di Villa Verucchio sono stati misurati valori ben più elevati rispetto a quelli minimi stabiliti dalla norma – da 2,7 a 6,8 % - .

16. PRIMI GRAFICI DI CORRELAZIONE – PROGETTO CRIF Incidenza della composizione chimica della ghisa: Mg

17. PRIMI GRAFICI DI CORRELAZIONE – PROGETTO CRIF Incidenza della composizione chimica della ghisa: Ti

18. PRIMI GRAFICI DI CORRELAZIONE – PROGETTO CRIF Incidenza della composizione chimica della ghisa: perlitizzanti (Mn-Ni)

19. PRIMI GRAFICI DI CORRELAZIONE – PROGETTO CRIF Incidenza della composizione chimica della ghisa: perlitizzanti (Cu-Sn)

20. PRIMI GRAFICI DI CORRELAZIONE – PROGETTO CRIF Proprietà meccaniche vs velocità US; influenza della velocità di raffr.

21. PROVINI “A GRADINI” : VALUTAZIONE RITIRO E DUREZZA Prova III: Prova IV:

22. PROVINI “A GRADINI” : VALUTAZIONE VELOCITA’ US

23. PROVINI “A K” : VALUTAZIONE RITIRO E PESO Prova III: Prova IV:

24. “ CILINDRETTI” : VALUTAZIONE DENSITA’ Prova III: Prova IV: Prova II: Grigia: Sferoidale: