Siliciosvolge un ruolo cruciale nella ghisa, principalmente promuovendo la grafitizzazione per migliorare le proprietà meccaniche. Il suo ruolo varia tra i due principali tipi di ghisa: ghisa duttile e ghisa grigia. Ecco comemetallo silicioviene utilizzato in queste applicazioni:
2.1 Ghisa duttile
Nella ghisa duttile, il silicio metallico non agisce solo come agente disossidante ma agisce anche come elemento grafitizzante. Promuove la trasformazione del carbonio dalla forma carburite (Fe₃C) a grafite sferoidale, che migliora le proprietà meccaniche della ghisa, come tenacità e duttilità. La grafite sferoidale è distribuita nella ghisa sotto forma di forme sferiche fini, che conferiscono alla ghisa non solo elevata resistenza e durezza, ma mantiene anche un certo grado di duttilità. La tipica ghisa a grafite sferoidale ha un contenuto di silicio compreso tra il 2,2% e il 2,8%
.
Promuove la formazione di grafite sferoidale: Metallo di silicioaiuta il carbonio a precipitare come grafite sferoidale anziché come carburite e questa struttura sferoidale riduce efficacemente le concentrazioni di stress e migliora la resistenza agli urti della ghisa.
Migliorare la tenacità e la duttilità: L'aggiunta di silicio metallico fa sì che la ghisa sferoidale abbia una migliore tenacità e duttilità pur mantenendo un'elevata resistenza, adatta per parti meccaniche con requisiti di elevata resistenza.
2.2 Ghisa grigia
Il ruolo principale dimetallo silicionella ghisa grigia è quello di favorire la grafitizzazione, in modo che il carbonio venga precipitato sotto forma di grafite in scaglie, che migliora le proprietà meccaniche della ghisa. La grafite lamellare è distribuita nella matrice, formando una ghisa grigia con buone proprietà lubrificanti e di smorzamento delle vibrazioni. La ghisa grigia viene solitamente utilizzata nella produzione di blocchi motore, valvole, pompe e altre parti meccaniche. Il contenuto di silicio metallico della ghisa grigia varia solitamente dall'1,5% al 3,5%.
Promuove la precipitazione della grafite in scaglie: Silicio metallicofavorisce la precipitazione del carbonio sotto forma di grafite lamellare, che conferisce alla ghisa una buona lubrificazione, importante per ridurre l'usura e prolungare la durata delle parti.
Smorzamento delle vibrazioni migliorato: La struttura in grafite lamellare conferisce alla ghisa grigia buone proprietà di smorzamento delle vibrazioni, rendendola adatta all'uso in parti che necessitano di assorbire vibrazioni e urti.
Riepilogo
Silicio metallicoè un elemento chiave nella ghisa e migliora le proprietà sia della ghisa duttile che di quella grigia favorendo la grafitizzazione. Il contenuto di silicio metallico nella ghisa duttile fa sì che il carbonio precipiti come grafite sferoidale, il che migliora la resistenza, la tenacità e la duttilità della ghisa, mentre il contenuto di silicio nella ghisa grigia favorisce la precipitazione del carbonio come grafite lamellare, il che migliora la lubrificazione e le proprietà di smorzamento delle vibrazioni della ghisa. Questi ruoli rendono il silicio indispensabile nella fabbricazione della ghisa, ampiamente utilizzato nella produzione di varie parti meccaniche.
