Proprietà meccaniche della ghisa duttile

La ghisa duttile, chiamata anche ghisa nodulare o ghisa a grafite sferoidale (SG), non è un singolo materiale ma fa parte di un gruppo di materiali che possono essere prodotti per avere un'ampia gamma di proprietà attraverso il controllo della microstruttura. La ghisa nodulare ottiene grafite nodulare attraverso il trattamento di sferoidizzazione e inoculazione, che migliora efficacemente le proprietà meccaniche della ghisa, in particolare la plasticità e la tenacità, in modo da ottenere una resistenza maggiore rispetto all'acciaio al carbonio. La ghisa nodulare è un materiale in ghisa ad alta resistenza. Le sue proprietà complete sono vicine all'acciaio. Sulla base delle sue eccellenti proprietà, la ghisa duttile è stata utilizzata con successo per la fusione di componenti con forze complesse, forza, tenacità e resistenza all'usura. La ghisa nodulare si è rapidamente trasformata in un materiale di ghisa secondo solo alla ghisa grigia e ampiamente utilizzato. La cosiddetta "sostituzione del ferro con l'acciaio" si riferisce principalmente alla ghisa duttile. La ghisa sferoidale viene spesso utilizzata per produrre parti di alberi a gomiti e alberi a camme per automobili, trattori e motori a combustione interna, nonché valvole a media pressione per macchinari generali.

La caratteristica comune che definisce la ghisa duttile è la forma della grafite. Nelle ghise duttili, la grafite si presenta sotto forma di noduli anziché di scaglie come nella ghisa grigia. La forma affilata delle scaglie di grafite crea punti di concentrazione delle tensioni all'interno della matrice metallica, mentre la forma arrotondata dei noduli li crea meno, inibendo così la creazione di crepe e fornendo quella maggiore duttilità che dà il nome alla lega. La formazione di noduli si ottiene mediante l'aggiunta di elementi nodulizzanti, più comunemente magnesio (si noti che il magnesio bolle a 1100°C e il ferro fonde a 1500°C) e, meno spesso ora, cerio (di solito sotto forma di Mischmetal). È stato utilizzato anche il tellurio. Anche l'ittrio, spesso un componente del metallo Misch, è stato studiato come possibile nodulizzatore.