La Norma di riferimento che definisce i gradi e le caratteristiche tecniche delle Ghise prodotte in Colata Continua è la UNI EN 16482:2014.
GHISE a GRAFITE LAMELLARE e GHISE a GRAFITE SFEROIDALE
La ghisa è una lega ferro-carbonio il cui contenuto di carbonio supera il 2,1%. Il carbonio in soluzione allo stato liquido, solidifica in forma di grafite. In funzione della forma della grafite solidificata, le ghise vengono suddivise in due macro gruppi:
Ghise Lamellari e Ghise Sferoidali.
Questi due macro gruppi, vengono poi ulteriormente suddivisi in due sotto gruppi, in funzione della forma in cui solidifica la matrice ferrosa (ferrite o perlite ), avremo pertanto:
Ghise Ferritiche o Ghise Perlitiche sia Lamellari che Sferoidali.
Ghise Ferritiche e Ghise Perlitiche
Le ghise ferritiche sono caratterizzate da scarsa resistenza all'usura da sfregamento, durezza inferiore, maggiore stabilità dimensionale a contatto con il calore, maggiore malleabilità (ghise sferoidali) e migliore dissipazione del calore. Le ghise totalmente ferritiche si ottengono per trattamento termico di soluzione della perlite (trattamento di ferritizzazione completa).
Le ghise perlitiche hanno maggiore resistenza all'usura, maggiore durezza, maggiore rigidità e più elevate caratteristiche meccaniche rispetto alle ghise ferritiche.
Ghise a Grafite Lamellare - GJL – GJL250 GJL300
La caratteristica fondamentale di questo materiale è dato dalla forma della grafite che solidifica sotto forma di lamelle, generando una discontinuità della parte ferrosa della lega. Ciò conferisce una buona valorizzazione dell'effetto "autolubrificante" della grafite (l'effetto "grippaggio" è estremamente ridotto), la frantumazione in piccolissimi trucioli in fase di lavorazione (non occorre "sbavare" le parti lavorate) e la mancanza di deformabilità (fragilità, mancanza di allungamento prima della rottura) di questo materiale.
Ghise a Grafite Sferoidale - GJS - GJS400 GJS500 GJS600
La caratteristica fondamentale di questo materiale è dato dalla forma della grafite che solidifica sotto forma di sferoidi, mantenendo quindi una continuità nella parte ferrosa della lega. Ciò gli conferisce una maggiore resistenza alla trazione rispetto alla ghisa lamellare, un notevole allungamento prima della rottura ma limita moltissimo l'effetto "autolubrificante" della grafite ed in fase di lavorazione si ha formazione di piccoli trucioli, non vi sono tuttavia esigenze di "sbavatura" delle parti lavorate come nel caso degli acciai.
GHISA
GHISA LAMELLARE
COMPOSIZIONE CHIMICA %
| C | Si | Mn | S | P |
|---|---|---|---|---|
| 2.9 - 3.65 | 1.8 - 2.9 | 0.5 - 0.7 | 0.1 max | 0.3 max |
CARATTERISTICHE MECCANICHE, DUREZZA E STRUTTURA
Nella seguente Tabella dettaglieremo i valori attesi.
È importante far notare che, dato l'effetto di sensibilità allo spessore delle ghise lamellari, queste proprietà vedono ridotti i propri valori a misura che aumenta il diametro o modulo di raffreddamento della barra.
| Grado Ghisa | Diametro o modulo di raffreddamento | Range di durezza H.B. 2.5/187.5 | UTS (N/mm2) o (Mpa) Min.- | Struttura matrice | Struttura Grafite |
|---|---|---|---|---|---|
| GJL-200 | < 25 mm 25-50 mm 50-100 mm 100-200 mm > 200 mm |
150-210 140-200 130-190 120-190 120-190 |
180 155 130 115 |
Anello.- Ferritico Nucleo.- Ferritico | Anello.- Tipo ID/IE Nucleo.- Tipo IA2/4 Con IB/ID/IE (20% massimo) |
| GJL-250 | < 25 mm 25-50 mm 50-100 mm 100-200 mm > 200 mm |
190-250 180-230 180-220 170-220 160-220 |
225 195 170 155 |
Anello.- Ferritico Nucleo.- 70% Perlite | Anello.- Tipo ID/IE Nucleo.- Tipo IA3/5 Con IB/ID/IE (10% massimo) |
| GJL-300 | C< 25 mm 25-50 mm 50-100 mm 100-200 mm > 200 mm |
210-260 200-240 200-230 190-230 190-230 |
250 235 210 170 |
Anello.- Ferritico - Perlitico. Nucleo 90% Perlite |
Anello.- Tipo ID/IE Nucleo.- Tipo IA3/5 Con IB/ID/IE (10% massimo) |
SOVRASPESSORE DI LAVORAZIONE DI GHISA LAMELLARE GJL250 GJL300
| Dimensione (mm) | ROTONDI Sovraspessore minimo di lavorazione | QUADRATI E RETTANGOLARI Sovraspessore minimo di lavorazione |
|---|---|---|
| 25-50 55-75 80-100 105-150 155-200 210-280 290-350 360-430 |
2 mm 2 mm 2,5 mm 3 mm 4 mm 5 mm 7.5 mm 10 mm |
2.5 mm 3 mm 4 mm 4 mm 5 mm 5 mm 7.5 mm 10 mm |
NOTA:
Questo sovraspessore si riferisce al raggio, nel caso Rotondo o a ciascun lato nel caso di Quadrato e Rettangolare. Ad esempio, per ottenere un Ø 40 mm come quota finale, dobbiamo partire da un Ø 45 mm.
Nel caso di Quadrato e Rettangolare, partiremo da una misura di 108x108 mm come minimo per ottenere una quota finale di 100x100.
TOLLERANZA DIMENSIONALE DI GHISA LAMELLARE GJL250 GJL300
| Diametro (mm) | Tolleranza rispetto alla misura nominale | Ovalizzazione massima Ø-ø |
|---|---|---|
| 20-100 105-200 > 200 |
-0 / + 2 mm -0 / + 3 mm -3 / + 3 mm |
1 mm 2 mm 4 mm |
GHISA SFEROIDALE
COMPOSIZIONE CHIMICA %
| C | Si | Mn | S | P |
|---|---|---|---|---|
| 3.4 - 3.85 | 2.3 - 3.1 | 0.1 - 0.3 | 0.020 max | 0.1 max |
CARATTERISTICHE MECCANICHE, DUREZZA E STRUTTURA
| Grado Ghisa | Ø o modulo di raffredd. | Range di durezza H.B. 2.5/187.5 | % Perlite | 0.2 % PS (N/mm2) o (Mpa) -Min.- | UTS (N/mm2) o (Mpa) -Min.- | % EL -Min.- |
|---|---|---|---|---|---|---|
| GJS 400-15 | < 50 mm > 50 mm |
190 max 180 max |
10 max 10 max |
250 240 |
390 370 |
15 12 |
| GJS 500-7 | < 50 mm > 50 mm |
180-230 | 15-50 | 290 | 450 420 |
7 5 |
| GJS 600-3 | < 50 mm > 50 mm |
200-260 | 50-80 | 340 | 600 550 |
3 1 |
| GJS 700-2 | < 50 mm > 50 mm |
230-290 | 70-100 | 380 | 700 660 |
2 1 |
SOVRASPESSORE DI LAVORAZIONE DELLE BARRE GHISA SFEROIDALE GJS400 GJS500 GJS600
| Dimensione (mm) | ROTONDI Sovraspessore minimo di lavorazione | QUADRATI E RETTANGOLARI Sovraspessore minimo di lavorazione |
|---|---|---|
| 25-50 55-75 80-100 105-150 155-200 210-280 290-350 360-430 |
2 mm 2,5 mm 3 mm 4 mm 5 mm 6 mm 8 mm 10 mm |
2.5 mm 3 mm 4 mm 5 mm 6 mm 7 mm 9 mm 12 mm |
NOTA:
Questo sovraspessore si riferisce al raggio, nel caso Rotondo o a ciascun lato nel caso di Quadrato e Rettangolare. Per esempio, per ottenere un Ø 40 mm come quota finale, dobbiamo partire da un Ø 45 mm. Nel caso di Quadrato e Rettangolare, partiremo da una misura di 108x108 mm come minimo per ottenere una quota finale di 100x100
TOLLERANZA DIMENSIONALE DI BARRE GHISA SFEROIDALE GJS400 GJS500 GJS600
Compresa ovalizzazione barra:
| Diametro (mm) | Tolleranza rispetto alla misura nominale | Ovalizzazione massima Ø-ø |
|---|---|---|
| 20-100 105-200 > 200 |
-0 / + 2 mm -0 / + 3 mm -3 / + 3 mm |
1 mm 2 mm 4 mm |