I materiali per fonderia e metallurgia costituiscono la spina dorsale dell'industria moderna. Dalle fonderie di ghisa e acciaio ai cementifici, dagli impianti minerari alle officine di trattamento superficiale, innumerevoli settori dipendono dal corretto approvvigionamento e impiego di questi materiali. Questa guida esamina in modo approfondito sette famiglie di materiali fondamentali per gli acquisti di fonderia e gli ingegneri metallurgici.

Ferroleghe: Le ferroleghe sono additivi indispensabili nella produzione di acciaio e ghisa. Il FeSi75 (72-78% Si) viene utilizzato per la disossidazione e la regolazione del silicio, mentre il FeMn78 (78% Mn) è un elemento di lega critico per gli acciai al manganese. Il FeCr (60-72% Cr) funge da fonte di cromo nella produzione di acciaio inossidabile. Il FeSiMg (5-10% Mg) è impiegato come nodulizzante nella produzione di ghisa sferoidale (GS). Il FeSiMn (65% Mn, 17% Si) fornisce disossidazione e alligazione combinate. La granulometria di ogni ferrolega (0-3 mm, 3-10 mm, 10-50 mm, 10-80 mm) è determinata dal metodo di applicazione.

Ghisa in pani: La ghisa in pani è il materiale di carica primario per le fonderie. La ghisa ematite (3,8-4,2% C, basso P e S) è ideale per la ghisa grigia e sferoidale. La ghisa d'acciaio (basso carbonio) viene utilizzata come materiale di carica nei forni elettrici ad arco. La ghisa SG (alta purezza, basso Ti e Mn) offre proprietà meccaniche superiori nelle applicazioni di ghisa sferoidale. Carbonio equivalente, contenuto di fosforo e oligoelementi sono parametri critici nella selezione.

Materiali per fusione della ghisa: Gli inoculanti (a base di FeSi, con aggiunte dell'1-4% di Ba, Ca o Sr) controllano la nucleazione della grafite nella ghisa e prevengono la formazione di cementite. I nodulizzanti (FeSiMg con aggiunte di terre rare) convertono la grafite libera in forma sferoidale, consentendo la produzione di ghisa duttile. La granulometria dell'inoculante (0,2-0,7 mm per siviera, 1-3 mm per in-stream) viene selezionata in base al punto di trattamento.

Materiali per fusione di metalli non ferrosi: Per le fonderie di alluminio e rame forniamo crogioli in grafite (legati con SiC, resistenza a 1600°C), leghe in pastiglie (AlTi5B1, AlSr10 affinanti del grano e modificatori) e fondenti. Le leghe in pastiglie migliorano la qualità del getto consentendo un controllo preciso della composizione chimica.

Graniglia d'acciaio e granulati per fonderia: La graniglia d'acciaio (S110-S780, 40-55 HRC) e il granulato (G10-G120) per pallinatura e preparazione superficiale sono prodotti in conformità alla norma ISO 11126. Le sfere in acciaio legato B2/B3 fungono da corpi macinanti nei mulini del settore cementiero e minerario. Durezza, resistenza all'impatto e omogeneità microstrutturale sono parametri qualitativi fondamentali.

Sabbia silicea (sabbia da fonderia): La sabbia silicea per formatura e produzione anime è fornita nell'intervallo di finezza granulometrica AFS 45-55. Le sabbie lavate e asciugate con contenuto di SiO₂ superiore al 98% offrono bassa dilatazione termica e alta refrattarietà. La forma del grano (angolare/tonda), il valore di domanda acida e la perdita al fuoco sono parametri critici che influenzano la qualità del getto.

Sfere forgiate per mulini: Le sfere forgiate in 60Mn e 60MnCr, utilizzate nei mulini a sfere di impianti cementifici, minerari e di lavorazione minerali, sono prodotte con durezza 58-65 HRC. Fornite in diametri da 20 mm a 150 mm, garantiscono elevata tenacità all'impatto e resistenza all'usura per una durata prolungata del mulino. La distribuzione dimensionale e l'omogeneità metallurgica sono determinanti per l'efficienza di macinazione ottimale.

Guida alla selezione dei materiali: La corretta selezione dipende dal processo di fusione, dalle proprietà meccaniche obiettivo e dai costi. Per la ghisa grigia: ghisa ematite + inoculante FeSi75; per la ghisa sferoidale: ghisa SG + nodulizzante FeSiMg; per la fusione dell'acciaio: FeMn a basso carbonio + FeSi disossidanti. Nella pallinatura, i requisiti di rugosità superficiale determinano la dimensione della graniglia, mentre nella selezione della sabbia da fonderia, la temperatura del metallo e la complessità dello stampo determinano il numero AFS.