Industria Fusoria 1/2018

tecnico
Caratterizzazione della
EN-GJS-600-10
La ghisa sferoidale ad alto silicio
EN-GJS-600-10 viene denita
dalla normativa di riferimento
UNI EN 1563 come: “ghisa sferoidale
con matrice principalmente
ferritica, rafforzata grazie
ad una soluzione solida con silicio”.
La norma prevede una specica
microstrutturale, secondo la
quale la matrice deve presentare
un contenuto minimo di ferrite
del 95%, con un contenuto
massimo di perlite del 5% e non
più dell’1% di carburi. Secondo
la normativa, al ne di soddisfare
le speciche imposte in termini
sia microstrutturali che di
proprietà meccaniche, la composizione
chimica deve presentare
un tenore di silicio approssimativamente
pari a 4.3%; il
tenore di fosforo non può superare
la soglia dello 0.05%, così
come quello del manganese
dev’essere inferiore allo 0.5%,
mentre la grate presente nella
microstruttura deve essere prevalentemente
associabile alle
forme V e VI, introdotte nella
normativa EN ISO 945-1.
Grazie a numerose analisi metallograche
effettuate su campioni
di materiale, è stato dimostrato
come la ghisa sferoidale
ad alto silicio EN-GJS-600-10
prodotta dalla Fonderie Guido
Glisenti S.p.A. presenti sempre
una matrice completamente
ferritica, con percentuali di perlite
costantemente sotto la soglia
del 5%; la percentuale minima
di grate di forma V e VI è
sempre superiore a 85% e raggiunge
valori prossimi al 95%.
In collaborazione con l’Università
degli Studi di Brescia sono
state effettuate analisi delle superci
di frattura al SEM e nella
Fig. 1 - Supercie di frattura di un campione in EN-GJS-600-10.
Fig. 1 si presenta una tra le immagini
ottenute.
Per quanto riguarda le caratteristiche
meccaniche della ghisa,
le speciche da rispettare sono
espresse dalla normativa di riferimento
e sono pari a: 600 MPa
di resistenza a trazione, 470 MPa
di carico di snervamento e 10%
di allungamento percentuale.
Appare evidente come sia i
valori dell’allungamento percentuale
che i valori del carico
di snervamento siano sorprendentemente
più elevati rispetto
a tradizionali ghise ferritico-perlitiche
di pari resistenza;
ciò è dovuto principalmente
all’effetto del silicio, che agisce
rinforzando la matrice ferritica.
A livello microstrutturale il rafforzamento
si verica in quanto
il silicio è in grado di deformare
elasticamente il reticolo cristallino
del materiale, rendendo
le dislocazioni meno mobili e
ritardando quindi l’inizio della
deformazione per scorrimento,
fenomeno che viene chiamato
“rafforzamento per soluzione
solida”.
Presso la Fonderie Guido Glisenti
S.p.A. sono state effettuate
più di 250 prove di trazione,
sempre rispettando le metodologie
imposte dalla normativa.
Le prove sono state svolte analizzando
provini ottenuti con
quattro modalità di campionatura
diverse e al variare della
percentuale di silicio presente
nella composizione chimica. I
risultati, sintetizzati con valori
medi e deviazioni standard relative,
sono illustrati nella Fig.
2 e dimostrano come la ghisa
sferoidale ad alto silicio prodot-
Fig. 2 - Caratteristiche meccaniche medie della ghisa sferoidale ad alto silicio EN-GJS-600-10,
prodotta dalla Fonderie Guido Glisenti S.p.A.
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