La ghisa, o ghisa, è un tipo di fusione il cui tipo più comune è noto come ghisa grigia, che è uno dei materiali ferrosi più utilizzati e il suo nome è dovuto all'aspetto della sua superficie quando rotto. Questa lega ferrosa contiene generalmente più del 2% di carbonio e più dell'1% di silicio, oltre a manganese, fosforo e zolfo .
Una caratteristica distintiva del ferro grigio è che il carbonio si trova generalmente come grafite, assumendo forme irregolari descritte come "scaglie". Questa grafite è ciò che dà il tono grigio alle zone di rottura dei pezzi realizzati con questo materiale. Le proprietà fisiche e in particolare meccaniche variano in ampi intervalli, rispondendo a fattori come la composizione chimica, la velocità di raffreddamento dopo la fusione, le dimensioni e lo spessore dei pezzi, la pratica della fusione, il trattamento termico e i parametri microstrutturali, come ; la natura della matrice, la forma e le dimensioni delle scale di grafite.
Un caso particolare è quello della grafite sferoidale, che iniziò ad essere utilizzata negli anni '50; Successivamente ha sostituito altri tipi di ghisa malleabile e grigia. Tra i primi usi di questo materiale ci furono nell'Europa occidentale nel 1313, in particolare nella fabbricazione di cannoni, e presumibilmente allo stesso tempo, furono anche usati nella costruzione di tubi. Le indagini sono registrate nel 1455 per il primo tubo in ghisa installato in Germania nel castello di Dillenberg. Il processo di fabbricazione dei tubi in ghisa ha subito profondi cambiamenti, passando dal vecchio metodo di fusione al moderno processo mediante centrifugazione.
La composizione tipica per ottenere una microstruttura di grafite è dal 2, 5 al 4% di carbonio e dall'1 al 3% di silicio. Il silicio svolge un ruolo importante nel differenziare la ghisa grigia e bianca; Questo perché il silicio è uno stabilizzatore di grafite. Ciò significa che aiuta a far precipitare la grafite dai carburi di ferro. Un altro fattore importante che aiuta la formazione della grafite, è la velocità di solidificazione del gesso : una velocità lenta tenderà a produrre più grafite e una matrice ferritica; mentre una velocità moderata tenderà a produrre una matrice perlite più alta. Per ottenere una matrice ferritica al 100%, il fuso deve essere sottoposto a un trattamento termico di ricottura. Il rapido raffreddamento sopprimerà parzialmente o completamente la formazione di grafite e invece porterà alla formazione di cementite, che è nota come muffa bianca.
