La ghisa vermicolare, o ghisa a grafite compattata (CGI), è un materiale relativamente sconosciuto, in particolare per quanto riguarda la sua risposta ai carichi di fatica.
Questo articolo misura il comportamento a fatica di due diverse forme di ghise duttile e vermicolare. La duttile, o sferoidale (SGI), è oggi utilizzata in una vasta gamma di applicazioni e rappresenta una valida opzione quando sono richiesti alti valori di resistenza a trazione e modulo di Young, accoppiati da apprezzabili deformazioni prima della rottura. Al contrario, una diversa ghisa, nota come vermicolare o ghisa a grafite compattata (CGI), presenta potenziali vantaggi in sostituzione della SGI rispetto ad applicazioni specifiche (Figura 1). In particolare, con una migliore colabilità, lavorabilità e resistenza termica, CGI è ideale quando i componenti subiscono carichi meccanici e termici simultanei, come blocchi cilindri e testate. Mentre la SGI beneficia di un’ampia letteratura scientifica, la CGI è un materiale relativamente sconosciuto, in particolare per quanto riguarda la sua risposta ai carichi di fatica.
Informazioni generali
Nella scienza dei materiali con il concetto di “fatica” si intende l’indebolimento di un materiale causato dall’applicazione ripetuta di carichi con conseguente danno localizzato e progressivo. Le sollecitazioni alle quali appare questo danno possono risultare anche molto inferiori ai valori di caratteristici del materiale, quali la resistenza a rottura (UTS) o a snervamento (YS). ASTM definisce la “vita a fatica” come il numero di cicli di applicazione della sollecitazione prima del cedimento del provino. Per alcuni materiali, come la ghisa, esiste un valore di sollecitazione al di sotto del quale il materiale non cederà indipendentemente dal numero di cicli. Questo valore è chiamato limite di fatica, limite di resistenza oppure resistenza a fatica, e risulta molto utile per il corretto utilizzo dei materiali.
