La transizione duttile-fragile nelle ghise austemperate

La ghisa austemperata (ADI) è un composto bifasico di austenite stabile e ferrite aciculare che si ottiene a seguito di un trattamento di austempering di una ghisa sferoidale (ferritica o perlitica). Le proprietà meccaniche di questo metallo sono notevoli: infatti, oltre alla leggerezza, essa possiede un’ottima colabilità e resistenza all’usura, nonché una buona lavorabilità e resistenza a fatica. L’ADI risulta dunque più conveniente rispetto alle ghise e agli acciai tradizionali, ed è per questa ragione che aziende come IVECO, CATERPILLAR e FIAT da anni investono su questo materiale con ottimi risultati. La sostituzione di componenti in acciaio con la ghisa ADI permette infatti di ridurre significativamente il peso dei veicoli e allo stesso tempo consente una maggiore libertà di sviluppo dei sistemi accessori, in particolare quelli di sicurezza. Dal momento che un abbassamento di temperature comporta però un aumento della fragilità del materiale, è importante conoscere il comportamento dell’ADI in ambiente criogenico, per poter stabilire l’utilità di un eventuale impiego anche in regioni artiche come Alaska, Islanda o Siberia. Dai test effettuati in laboratorio si è visto che, al diminuire della temperatura, la ghisa ADI perde in resistenza, anche se non in modo drammatico. La frattura rimane inoltre ampiamente duttile anche a -25°C , il che implica che la rottura del materiale non può avvenire in modo improvviso. Il significativo calo della resistenza di questo materiale osservato per l’intervallo di temperatura compreso tra 0°C e -5°C ne compromette la duttilità fino al punto di renderne sconsigliabile l’utilizzo. Al contrario, per temperature più basse la ghisa austemperata ha un comportamento più stabile.