Ghisa grigia
La ghisa con grafite lamellare (EN-GJL) secondo la norma DIN EN 1561 è un materiale di fusione ferro-carbonio il cui contenuto di carbonio sotto forma di grafite è presente quasi interamente in forma lamellare nella struttura. Le lettere GJL stanno per G = materiale di fusione, J = ferro (Iron) e L = lamellare. In passato, nell’area di lingua tedesca era comune la denominazione GG o ghisa grigia. La grafite è presente in una struttura tridimensionale, simile a un cespo di lattuga. Nella sezione trasversale, la grafite appare come una lamella.
La ghisa con grafite lamellare ha eccellenti proprietà tecniche di colata: libertà di forma, che consente una produzione molto economica dei componenti, poiché la ghisa grigia è il materiale di ghisa più economico. Tuttavia, a parte la sua insuperabile capacità di smorzamento, presenta anche le “peggiori” proprietà meccaniche. Con una resistenza bassa compresa tra 150 e 300 N/mm², è molto fragile.
Una caratteristica che i maestri modellatori esperti spesso sfruttano all’inizio della formazione dei nuovi apprendisti per dimostrare un modo tutto loro di determinare il materiale: prendono un involucro in ghisa grigia a pareti sottili, lo annusano, dicono “Odora di ghisa grigia” e lo lanciano in aria.
Naturalmente, l’involucro si rompe quando colpisce il pavimento in cemento del capannone. Quindi si tratta chiaramente di ghisa grigia: la ghisa sferoidale avrebbe subito al massimo qualche piccola ammaccatura. Un vecchio maestro è in grado di riconoscere il materiale dall’odore, soprattutto se prima ha letto la denominazione del materiale…
La bassa resistenza della ghisa con grafite lamellare si spiega con la struttura eterogenea. La grafite separata durante la solidificazione è immagazzinata in una massa di base perlitica e/o ferritica in forma di venature. Queste venature agiscono come tacche interne che indeboliscono la sezione trasversale e alle cui estremità si verificano inoltre picchi di tensione.
L’effetto combinato di questi fattori riduce notevolmente la resistenza alla trazione (rispetto alla ghisa sferoidale). Tuttavia, le lamelle di grafite più o meno incomprimibili possono assorbire carichi di compressione in misura maggiore: la resistenza alla compressione è da 3 a 4 volte superiore alla resistenza alla trazione.
Ciò rende la ghisa con grafite lamellare un materiale ideale per scatole del cambio, dischi freno, blocchi cilindri, palette, telai, tamburi per funi, basamenti di macchine e componenti simili, occupando una posizione quasi esclusiva nel segmento dei prodotti in ghisa per fognature, visibili all’esterno soprattutto sotto forma di tombini. Per questo motivo, la produzione annuale di ghisa con grafite lamellare è ancora oggi superiore in termini di quantità a quella di tutti gli altri materiali in ghisa messi insieme.
Inoltre, la ghisa grigia è insensibile alle intaccature. Poiché le lamelle di grafite incorporate nella struttura costituiscono già delle intaccature interne, le intaccature esterne aggiuntive dovute alla struttura non hanno un effetto così forte come in tutte le altre qualità di ghisa o anche nella ghisa d’acciaio. La resistenza alla deformazione dei componenti in ghisa con grafite lamellare sottoposti a sollecitazioni oscillanti è quindi influenzata solo in misura minima dalla forma esterna.
Si tratta quindi di un materiale che vanta una lunga storia e che continua ad avere la sua ragion d’essere. Infatti, nell’era dello sviluppo sostenibile e della produzione verde, non bisogna dimenticare che la materia prima di base è essenzialmente rottame, ovvero scarto. La ghisa, in particolare quella con grafite lamellare, è un materiale riciclabile quasi al 100%. Non è l’imballaggio di una mela fresca riciclato da vecchi vasetti di yogurt, che i politici di ogni colore politico amano celebrare come una sensazione ambientale e un’innovazione speciale, ad essere riciclabile, ma questo “vecchio” materiale risalente agli albori dell’industrializzazione.