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La ghisa di base è una lega composta da ferro e 5 elementi principali: carbonio, silicio, manganese, fosforo e zolfo. Tra di essi, C, Si e Mn sono quelli che influiscono maggiormente sul carico di rottura (UTS o Rm) e sulla durezza Brinell (HB). Più alto è il contenuto di C e Si, maggiore è il valore UTS e HB. Rispetto all'acciaio, il gruppo di materiali iso K composto dalle ghise (CI) presenta una resistenza e una duttilità minori. In molte applicazioni, però, questi non sono fattori limitanti nella scelta del materiale.
Vantaggi fondamentali della ghisa:
- Bassi costi per serie prolungate
- Idoneità per geometrie complesse con tolleranze strette
- Buone proprietà di smorzamento
- Resistenza all'abrasione
A seconda della microstruttura, le ghise possono essere suddivise in sottogruppi e ciò avviene di norma in base a:
Con un punto di fusione relativamente basso, buona fluidità e colabilità, eccellente lavorabilità, nonché resistenza alla deformazione e all'usura, le ghise si trovano oggi in una vasta gamma di applicazioni e vengono utilizzate per
- tubi,
- macchinari e componentistica automotive, quali
- testate cilindri,
- basamenti cilindri,
- scatole trasmissione
La ghisa è resistente ai danni dovuti a ossidazione.
Pentagramma ISO K
Seco classifica la lavorabilità dei materiali in base a 5 importanti proprietà: abrasività, duttilità, incrudimento, conducibilità termica e durezza.
L'ABRASIVITÀ è definita come una variazione di durezza causata da elementi di lega in grado di formare carburi, ossidi e particelle intermetalliche. Ciò determina un'eccessiva usura del tagliente. Alcuni esempi di materiali altamente abrasivi sono le leghe di nichel e le plastiche rinforzate con fibra di carbonio.
La DUTTILITÀ, che determina aderenza e tagliente di riporto, si riferisce, nel caso di un materiale, a un elevato allungamento a rottura. Questa è una delle difficoltà principali nella lavorazione dell'alluminio e delle leghe di titanio.
L'INCRUDIMENTO si verifica se il taglio determina l’indurimento della superficie rispetto al materiale sfuso. Si tratta notoriamente di una sfida da superare nella lavorazione di leghe a base di nichel.
La CONDUTTIVITÀ TERMICA si riferisce alla conduzione di calore del materiale. Più bassa è la conduttività termica del materiale di un pezzo, più il calore si concentrerà sul tagliente, che sarà soggetto a temperature eccessive.
La DUREZZA è la resistenza di un materiale alla deformazione. Più elevata è la durezza, maggiore è la forza necessaria per deformare il materiale. Una durezza elevata comporta anche un'elevata generazione di calore.
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Linee guida di base per la lavorazione dei materiali ISO K, ad es. ghisa:
- Prestare attenzione in particolare a elevati carichi tribologici (che causano l'usura del fianco e a cratere)
- Applicare elevata profondità di taglio e alto avanzamento
- Utilizzare la velocità di taglio come bilanciamento tra durata dell'utensile e considerazioni economiche sul processo
- Utilizzare, come scelta di base,qualità di metallo duro dedicate (rivestimenti spessi e resistenti all'usura) (per la produzione di massa i materiali da taglio PCBN potrebbero essere la scelta migliore) e taglienti a petto piano o senza formatruciolo
- Il taglio a secco è consigliato, tuttavia si può utilizzare il refrigerante in emulsione per motivi di salute (polvere di grafite)
Estratto Tab ISO K
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