Vantaggi dell'utilizzo della ghisa sferoidale come materiale per valvole
La ghisa sferoidale è ideale per i materiali delle valvole, grazie ai suoi numerosi pregi. Sviluppata nel 1949 come sostituto dell'acciaio, la ghisa sferoidale ha un contenuto di carbonio inferiore allo 0,3%, mentre quello della ghisa e della ghisa sferoidale è di almeno il 3%. Il basso contenuto di carbonio dell'acciaio fuso impedisce al carbonio presente sotto forma di grafite libera di formare lamelle. Nella ghisa, invece, il carbonio si presenta in forma di lamelle di grafite libera. Nella ghisa sferoidale, la grafite si trova sotto forma di noduli anziché di lamelle come nella ghisa. Rispetto alla ghisa e all'acciaio fuso, la ghisa sferoidale presenta migliori proprietà fisiche. Sono i noduli arrotondati che inibiscono la formazione di cricche, garantendo così la maggiore duttilità che dà il nome alla lega. Al contrario, la presenza di lamelle nella ghisa fusa ne limita la duttilità. La massima duttilità si ottiene con una matrice ferritica.
Rispetto alla ghisa, la ghisa sferoidale presenta vantaggi assoluti in termini di resistenza. La resistenza alla trazione della ghisa sferoidale è di 60.000 kg/m³, mentre quella della ghisa è di soli 31.000 kg/m³. Il carico di snervamento della ghisa sferoidale è di 40.000 kg/m³, mentre la ghisa non presenta tale carico e si frattura nel tempo.
La resistenza della ghisa sferoidale è paragonabile a quella dell'acciaio fuso. La ghisa sferoidale ha una maggiore resistenza allo snervamento. La resistenza allo snervamento minima della ghisa sferoidale è di 40 kJ, mentre quella dell'acciaio fuso è di soli 36 kJ. Nella maggior parte delle applicazioni municipali, come quelle in presenza di acqua, acqua salata e vapore, la resistenza alla corrosione e all'ossidazione della ghisa sferoidale è superiore a quella dell'acciaio fuso. La ghisa sferoidale è anche nota come ghisa a grafite sferoidale. Grazie alla microstruttura a grafite sferoidale, la ghisa sferoidale è superiore all'acciaio fuso nello smorzamento delle vibrazioni, risultando quindi più adatta a ridurre le sollecitazioni. Un motivo importante per scegliere la ghisa sferoidale come materiale per le valvole è il suo costo inferiore rispetto all'acciaio fuso. Il basso costo della ghisa sferoidale rende questo materiale più diffuso. Inoltre, la scelta della ghisa sferoidale può ridurre i costi di lavorazione.
Data di pubblicazione: 18 gennaio 2021