Ghisa grigia legata ad alto carbonio per dischi e tamburi freno

[HCLmetal2026]

Ho recentemente analizzato i limiti prestazionali dei dischi e dei tamburi freno in ghisa grigia ordinaria. Il problema principale non risiede nella resistenza a temperatura ambiente, bensì nella rapidità con cui le proprietà diminuiscono alle alte temperature. HT250 presenta valori accettabili, pari a circa 300 MPa a temperatura ambiente, ma in condizioni di frenata continua inizia a diminuire dopo i 450 °C: circa il 90% a 500 °C, il 73% a 550 °C, il 57% a 600 °C e solo circa il 40% a 650 °C. Anche la durezza a 650 °C è pari solo a circa il 35% del valore a temperatura ambiente. Una volta che la perlite si decompone, possono formarsi microcricche e, successivamente, il deterioramento superficiale e la propagazione delle cricche possono creare criticità manutentive.

Abbiamo quindi sperimentato la ghisa grigia legata ad alto carbonio. L’approccio è stato pragmatico: elevare il tenore di carbonio al 3,7–3,95%, in modo che la grafite di tipo A risulti più abbondante e più lunga, migliorando la conducibilità termica da circa 42 a circa 51 W/(m·K) per un migliore smaltimento del calore. Successivamente, aggiungere Cr, Cu e una piccola quantità di altri elementi di lega, con doppia inoculazione, per contribuire a stabilizzare la perlite. Lo standard interno è approssimativamente il seguente: resistenza a trazione >180 MPa, durezza 170–210 HB, grafite di tipo A ≥80% e perlite lamellare fine ≥90%. Nella pratica, si mantiene intorno a 200 MPa e 180–220 HB.

Risultati: vita utile più lunga, rumorosità inferiore, minori vibrazioni e temperature dei dischi e dei tamburi più contenute. Un vantaggio è che utilizza elementi di lega meno costosi, pertanto il costo rimane gestibile.

C’è qualcuno che opera in questo settore? Come controllate il tenore di carbonio e l’inoculazione? Confrontiamoci.