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GHISA: |
Le
ghise sono leghe di ferro e carbonio, con tenore di carbonio
superiore
all'1,8%, di solito compreso tra 2,2 e 4,8%, contenenti inoltre quantità variabili
di altri elementi come silicio, manganese, fosforo, zolfo, ecc. Nella
produzione della ghisa all'alto forno i minerali usati in siderurgia
sono Fe2O3 (ematite), Fe304 (magnetite), Fe2O3*H20 (limonite), FeCO3
(siderite). I minerali vengono ridotti con coke nell'alto forno. E'
costituito da
una torre alta 20-30 m formata da un basamento cilindrico, crogiolo,
su cui poggiano due strutture troncoconiche, il ventre od il tino.
Il rivestimento è costruito in mattoni silicei, il rivestimento
è completato da una lamiera in acciaio sulla quale scorre un velo d'acqua
per raffreddamento. Il crogiolo è rivestito di grafite. L'altoforno
ha vita media tra 4 e 8 anni e funziona in continuo producendo di 200
a
300
m3 di ghisa al giorno. |
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Con la espressione GHISA
MALLEABILE si
intende una lega Fe-C, in cui il contenuto di Carbonio
e Silicio è tale da garantire
nei getti una struttura di solidificazione esente da grafite
primaria. Facendo seguire un trattamento termico
di ricottura dellla ghisa, i carburi sono dissociati
con separazione di floculi di grafite in una
matrice perlitica o ferritica. Operando in tal modo si ottiene un materiale
che unisce alla buona colabilità della ghisa grigia a grafite lamellare,
le elevate caratterisitche meccaniche dell'acciaio.
Si distinguono
due tipi di ghisa malleabile e precisamente:
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GHISE
MALLEABILI A CUORE BIANCO |
La ghisa
malleabile a cuore bianco si ottiene effettuando la ricottura
dei getti in una atmosfera ossidante. In tal
modo una frazione variabile del carbonio viene
allontanato e risulta minore
la quantità di carbonio di ricottura (grafite).Se
predominano esigenze di duttilità si procede ad una decarburazione
elevata, dando luogo ad una struttura della matrice di tipo ferritico;
qualora si vogliano ottenere prestazioni meccaniche di rilievo si opera
in modo tale da realizzare una matrice di tipo perlitica. Viceversa se
si intende privilegiare la lavorabilità è consigliabile una struttura
di tipo misto.
Caratteristiche meccaniche dei getti di GHISA MALLEABILE A CUORE
BIANCO (UNI EN 1562) |
Designazione
del materiale
|
Diametro nominale
della provetta
d
mm
|
Resistenza
a trazione
Rm
N/mm2
min.
|
Allungamento
A3,4
%
min.
|
Carico unitario
di scostamento dalla proporzionalità 0,2%
Rp0,2
N/mm2
min.
|
Durezza Brinell
HB
max.
|
Designazione
simbolica
|
Designazione
numerica
|
EN-GJMW-350-4
|
EN-JM1010
|
6
9
12
15
|
270
310
350
360
|
10
5
4
3
|
-
-
-
-
|
230
|
EN-GJMW-360-12
|
EN-JM1020
|
6
9
12
15
|
280
320
360
370
|
16
15
12
7
|
-
170
190
200
|
200
|
EN-GJMW-400-5
|
EN-JM1030
|
6
9
12
15
|
300
360
400
420
|
12
8
5
4
|
-
200
220
230
|
220
|
EN-GJMW-450-7
|
EN-JM1040
|
6
9
12
15
|
330
400
450
480
|
12
10
7
4
|
-
230
260
280
|
220
|
EN-GJMW-550-4
|
EN-JM1050
|
6
9
12
15
|
-
490
550
570
|
-
5
4
3
|
-
310
340
350
|
250
|
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GHISE
MALLEABILI A CUORE NERO |
La ghisa
malleabile a cuore nero si ottiene effettuando la ricottura
dei getti in una atmosfera neutra. Tutto il
carbonio della ghisa bianca di partenza rimane nei getti . In virtù del
maggiore tenore di silicio nella ghisa di partenza,
la struttura finale risulta costituita da grafite e ferrite.
Caratteristiche
meccaniche dei getti di GHISA MALLEABILE A CUORE NERO (UNI
EN 1562) |
Designazione
del materiale
|
Diametro nominale
della provetta
d
mm
|
Resistenza
a trazione
Rm
N/mm2
min.
|
Allungamento
A3,4
%
min.
|
Carico unitario
di scostamento dalla proporzionalità 0,2%
Rp0,2
N/mm2
min.
|
Durezza Brinnell
(solo a titolo informativo)
HB
|
Designazione
simbolica
|
Designazione
numerica
|
EN-GJMB-300-6
|
EN-JM1110
|
12 o 15
|
300
|
6
|
-
|
150 max
|
EN-GJMB-350-10
|
EN-JM1130
|
12 o 15
|
350
|
10
|
200
|
150 max
|
EN-GJMB-450-6
|
EN-JM1140
|
12 o 15
|
450
|
6
|
270
|
150 - 200
|
EN-GJMB-500-5
|
EN-JM1150
|
12 o 15
|
500
|
5
|
300
|
165 - 215
|
EN-GJMB-550-4
|
EN-JM1160
|
12 o 15
|
550
|
4
|
340
|
180 - 230
|
EN-GJMB-600-3
|
EN-JM1170
|
12 o 15
|
600
|
3
|
390
|
195 - 245
|
EN-GJMB-650-2
|
EN-JM1180
|
12 o 15
|
650
|
2
|
430
|
210 - 260
|
EN-GJMB-700-2
|
EN-JM1190
|
12 o 15
|
700
|
2
|
530
|
240 - 290
|
EN-GJMB-800-1
|
EN-JM1200
|
12 o 15
|
800
|
2
|
600
|
270 - 320
|
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GHISE
GRIGIE |
Il
carbonio non combinato sotto forma di perlite si trova in lamelle di
grafite
distribuite in seno alla massa del metallo. La resistenza varia entro
ampi limiti ed è influenzata dal contenuto di Carbonio e Silicio
e dallo spessore del getto. L'aggiunta di altri elementi quali Nichel,
Cromo, Molibdeno
e Ramein piccoli tenori innalza le caratteristiche meccaniche; in tenori
maggiori rende la ghisa resistente alla corrosione e al calore. Modulo
elastico:
98000-137000 MPa.Impieghi tipici:corpi pompa, valvole, motori idraulici,mozzi,
supporti, scatole riduttori,pulegge, supporti in genere.
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GHISE
BIANCHE |
Contengono
il carbonio nella sua quasi totalità sotto forma di cementite.
Si ottengono colando in forme di terra ghise aventi basso tenore di
silicio, oppure per conchigliatura delle ghise grigie normali. |
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GHISE
SFEROIDALI |
Sono
ghise grigie che, per inoculazione con leghe di Mg o Ce all'atto della
colata,
presentano la grafite non più sotto forma di floculi ma di sferoidi.
La matrice, dopo opportuno trattamento , può essere ferritica, semiperlitica
o perlitica; le caratterisitiche di resistenza sono rispettivamente crescenti,
mentre la tenacità è decrescente. Modulo elastico >157000
MPa |
Diagramma
di Goodman per la ghisa di qualità GSQ42/15 |
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GHISE
AUSTENITICHE |
Sono
ghise ad elevato tenore di elementi di lega. In esse la matrice metallica è austenite stabile alla temperatura ambiente; il carbonio è presente
prevalentemente sotto forma di grafite lamellare sferoidale. |
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