Caratteristiche dei prototipi in ghisa
1 influenza di spessore e geometria
Lo spessore dell’elemento e la morfologia del getto determinano le prestazioni meccaniche del prototipo.
Durante il raffreddamento, variazioni di sezione e forma influenzano la microstruttura del metallo e le sue proprietà finali.
2 Scelta della lega e tecnica di lavorazione
In fase di prototipazione, la combinazione tra lega metallica e processo produttivo è una decisione fondamentale.
Per questo motivo vengono forniti dati medi sulle caratteristiche della ghisa, utili ai tecnici per valutare la rispondenza tecnica e funzionale del prototipo.
Dati medi dei materiali in ghisa
I valori medi ottenuti con prototipi in ghisa rappresentano un riferimento importante per la progettazione.
Queste informazioni aiutano a stimare resistenza, durezza e comportamento meccanico dei pezzi prodotti tramite Quick Sand Casting.
Microstruttura delle Ghise
Microstruttura ghisa grigia:
propagazione delle cricche all’interno della ghisa grigia. La cricca si incunea nella grafite (presente in forma di lamina) e si propaga.
Microstruttura ghisa sferoidale:
propagazione delle cricche all’interno della ghisa sferoidale. La cricca si incunea nella grafite (presente in forma di sferoide) e si viene arrestata.
Appliance
- Griglie
Applicazioni oledinamiche
- Distributori
Costruzioni di pompe
- Corpo pompa
Elettronica
- Scudi motore
Automotive
- Componenti racing
Tabella caratteristiche ghisa
| Elemento | % Min | % Max |
|---|---|---|
| C (Carbonio) | 2,9 | 3,65 |
| Si (Silicio) | 1,8 | 2,9 |
| Mn (Manganese) | 0,4 | 0,7 |
| S (Zolfo) | 0 | 0,10 |
| P (Fosforo) | 0 | 0,30 |
| Altri | Tracce | |
| Fe (Ferro) | Residuo a 100% | |
NB: Dati suscettibili di modifica anche tra le varie fonderie
DIaframma ferro-caronio
| Ghisa (nome comune) | Durezza HB (30) | Carico di rottura Rm N/mm² |
Carico di snervamento Rp 0,2 |
Allung. A% | Struttura | Grafite |
|---|---|---|---|---|---|---|
| GJL150 (G15) | 140-190 | 150 | - | 1-3 | Ferritica | Lamellare |
| GJL200 (G20) | 150-210 | 200 | - | 1-3 | Ferritico-perlitica | Lamellare |
| GJL250 (G25) | 170-240 | 250 | - | 1-3 | Perlitica | Lamellare |
| GJL300 (G30) | 190-240 | 300 | - | 1-3 | Perlitica | Lamellare |
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I dati sopra riportati sono da intendersi orientativi poichè riscontrabili solo su provini standard colati in automatico su impianto di formatura in terra. I valori realmente riscontrabili su di un getto dipendono fortemente dallo spessore dell’elemento preso in considerazione e dalla morfologia del getto (infatti questi due aspetti congiuntamente determinano le curve di raffreddamento e quindi l’insieme della caratteristiche meccaniche).
A titolo di esempio si riporta come varia il carico di rottura al variare dello spessore:
| Designazione del materiale | Spessore di parete determinante [mm] | Resistenza prescritta a trazione Rm (Su provino) [N/mm²] |
Resistenza prescritta a trazione Rm (Su saggio) [N/mm²] |
Resistenza prevedibile a trazione Rm (Su saggio) [N/mm²] |
|---|---|---|---|---|
| EN-GJL-150 | 5 | da 150 a 250 | - | 155 |
| 10 | - | 130 | ||
| 20 | 120 | 110 | ||
| 40 | 110 | 95 | ||
| 80 | 100 | 80 | ||
| EN-GJL-200 | 5 | da 200 a 300 | - | 205 |
| 10 | 170 | 180 | ||
| 20 | 150 | 155 | ||
| 40 | 130 | 130 | ||
| 80 | 140 | 115 | ||
| EN-GJL-250 | 5 | da 250 a 350 | - | 250 |
| 10 | 210 | 225 | ||
| 20 | 210 | 195 | ||
| 40 | 190 | 170 |
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Getti di Ghisa Sferoidale UNI EN 1563
| Tipologia di ghisa | Resistenza a trazione | Carico unitario di scostamento della proporzionalità 0,2% | Allungamento | Durezza Brinell |
|---|---|---|---|---|
| Designazione del materiale | Rm [N/mm²] min | Rp0,2 [N/mm²] min | A% min | HB |
| EN-GJS-400-18 | 400 | 250 | 18 | Da 130 a 175 |
| EN-GJS-400-15 | 400 | 250 | 15 | Da 135 a 180 |
| EN-GJS-450-10 | 450 | 310 | 10 | Da 160 a 210 |
| EN-GJS-500-7 | 500 | 320 | 7 | Da 170 a 230 |
| EN-GJS-600-3 | 600 | 370 | 3 | Da 190 a 270 |
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Getti in Ghisa UNI EN 1561
| Ghisa (nome comune) del materiale |
Durezza HB (30) | Carico di rottura Rm N/mm² |
Carico di snervamento Rp 0,2 |
Allung. A% | Struttura | Grafite |
|---|---|---|---|---|---|---|
| GJS400 (GS400) | 140-200 | 400 | 240 | 8-18 | Ferritica | Sferoidale |
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Tipologie di ghise
Esistono diverse tipologie di ghisa, ciascuna con proprietà specifiche che la rendono più adatta a determinati utilizzi industriali. Nella prototipazione e nella produzione di componenti su misura, è fondamentale scegliere la lega più adatta in base a resistenza meccanica, lavorabilità, assorbimento delle vibrazioni e comportamento alla trazione. Di seguito l’elenco delle principali ghise e le loro caratteristiche tecniche essenziali.