Differenza tra ghisa e acciaio: resistenza, utilizzi e percentuale di carbonio

Ecco quali sono le proprietà di queste due leghe e in cosa si distinguono l’una dall’altra

Capita spesso che due leghe metalliche simili tra loro vengano confuse: è il caso della ghisa e dell’acciaio. Per quanto questi due metalli ferrosi abbiano caratteristiche apparentemente uguali, essi presentano notevoli differenze.

Vuoi sapere quali sono? Nelle prossime righe lo scoprirai.

Come si produce l’acciaio

A mio parere, il miglior modo per scoprire i tratti distintivi di queste due leghe ferrose così spesso oggetto di confusione è descriverle singolarmente per poi metterle a confronto. Iniziando dall’acciaio, ti rivelerò subito la principale caratteristica che separa questo materiale dalla ghisa, ovvero la composizione chimica.

L’acciaio è – per definizione – una lega metallica che si ottiene con un mix di ferro (in prevalenza proveniente da scarti e materiale usato), carbonio e, all’occorrenza, altri elementi chimici, metalli o minerali. Il fattore chiave che porta alla distinzione tra l’acciaio e la ghisa è la quantità di carbonio: qualsiasi lega ferrosa comprendente ferro e carbonio con una percentuale di quest’ultimo elemento compresa tra lo 0,3% e il 2,06% può essere definita “acciaio”.

Nella produzione dell’acciaio le percentuali degli elementi possono variare a seconda dell’utilizzo a cui è destinata la lega, ma il limite della percentuale di carbonio segna il confine tra l’acciaio e la ghisa. Più avanti mi soffermerò sulle caratteristiche di lavorazione, sulla resistenza, sulla malleabilità e sulla durezza. Prima, però, voglio farti notare che non esiste un solo tipo di acciaio, bensì quattro.

In base alla quantità di carbonio e di altri eventuali componenti presenti nelle varie leghe, infatti, si possono classificare gli acciai nelle seguenti grandi categorie:

• l’acciaio al carbonio, a sua volta suddiviso in dolce, medio e duro;
• l’acciaio legato;
• l’acciaio per utensili;
• l’acciaio inossidabile.

In merito alle varie tipologie di acciaio e al loro uso, ti consiglio di leggere l’articolo qui sotto.

Leggi anche: Tipi di acciaio: ecco come riconoscerli

Cos’è e dove si usa la ghisa

Bene. Ora veniamo alla ghisa. Come avrai già capito leggendo il paragrafo precedente, la composizione chimica della ghisa include una percentuale di carbonio superiore al 2,06%. In merito a questo elemento devi sapere che, in una lega di ghisa, esso non supera mai il 6,67%, anche se, in realtà, i valori standard sono quasi sempre compresi tra il 3,5% e il 4%.

Ma si tratta dell’unico materiale che la compone o ce ne sono altri?

Fondamentalmente, la ghisa è una lega quaternaria che comprende quattro elementi principali, ovvero:

• ferro;
• manganese;
• silicio;
• carbonio.

In alcune leghe di ghisa è possibile trovare cromo, nichel, rame e molibdeno (presenti, peraltro, in alcune leghe di acciaio). Così come accade per l’acciaio, anche nella produzione della ghisa esistono diverse “ricette” per realizzare una lega adatta a un determinato utilizzo. È possibile individuare quattro macrocategorie di ghisa:

• la ghisa grigia;
• la ghisa bianca;
• la ghisa sferoidale;
• la ghisa malleabile.

La ghisa è un materiale largamente adoperato nei settori dell’industria metalmeccanica, della produzione di componenti per le automobili, per l’industria navale e ferroviaria.

Le caratteristiche che differenziano ghisa e acciaio

Ora che abbiamo chiarito cosa differenzia acciaio e ghisa dal punto di vista della composizione, diamo un’occhiata alle proprietà principali che caratterizzano l’uno e l’altra.

Se ti dovessi spiegare in maniera chiara e sintetica che proprietà ha la ghisa, inizierei dicendoti che è più dura dell’acciaio e, di conseguenza, ha una resistenza maggiore alla compressione e all’usura. Questa lega, inoltre, ha un’ottima capacità di assorbimento delle vibrazioni.

L’acciaio, di contro, ha proprietà che lo rendono più duttile e malleabile. Ciò significa che gli oggetti realizzati in acciaio sono meno fragili rispetto a quelli in ghisa e hanno una resistenza maggiore alla trazione. Un altro aspetto interessante dell’acciaio è la lavorabilità, nettamente migliore se confrontato alla ghisa; questa lega, infatti, è più semplice da saldare e da rifinire.

C’è da dire, però, che il gap relativo alla lavorabilità può essere facilmente annullato ricorrendo all’automazione della finitura e sbavatura dei metalli. Affidando le lavorazioni superficiali post fusione ai robot, infatti, anche la ghisa può essere sottoposta a trattamenti efficaci in tempi ragionevoli e precisi.

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In virtù di tutte le caratteristiche che ti ho esposto, ti starai domandando quale tra questi due metalli sia il più costoso. Prendendo in considerazione anche un fattore come il punto di fusione, più basso rispetto all’acciaio, la ghisa è decisamente più economica rispetto alla maggioranza delle leghe di acciaio.

In conclusione

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