La ghisa è una miscela di ferro con piccole quantità di silicio e carbonio e al posto della fusione, anziché formata. È un materiale strutturale forte e anche un buon conduttore di calore, che lo rende un materiale comune per pentole. Esistono quattro tipi base di ghisa: duttile, malleabile, bianco e grigio. Ci sono diverse differenze nella composizione e nell'uso della ghisa bianca e grigia.
Aspetto interiore
Il "grigio" e "bianco" nei nomi della ghisa grigia e bianca si riferiscono all'aspetto del loro interni; una volta aperto, un pezzo di ghisa grigia varia da grigio chiaro a grigio scuro, mentre la ghisa bianca è molto più leggera.
Fusione
La ghisa grigia si scioglie a 1600 gradi Celsius, a quel punto passa rapidamente da uno stato solido a uno completamente liquido. La ghisa bianca si scioglie a una temperatura leggermente inferiore, ma lo fa più gradualmente; rimane in uno stato semi-solido per qualche tempo prima della liquefazione.
Raffreddamento
La ghisa bianca, se raffreddata molto lentamente dalla fusione, diventerà ghisa grigia quando gli atomi di carbonio al suo interno si uniscono. La ghisa grigia, al contrario, manterrà la sua forma se raffreddata lentamente, ma diventerà ghisa bianca se raffreddata molto velocemente.
Durezza e resistenza
La ghisa bianca è più dura del grigio, al punto che è piuttosto fragile. Il ferro grigio, al contrario, è più morbido ma più forte. I due tipi sono talvolta combinati, consentendo di realizzare un pezzo con un rivestimento esterno duro di ferro bianco e un forte nucleo di grigio.
Chimica del carbonio
Il carbonio in ghisa grigia è appena miscelato tra le molecole di ferro; in ghisa bianca, ferro e carbonio sono effettivamente combinati. "miscelazione" non significano la stessa cosa; "combinazione" implica che le due sostanze - in questo caso, carbonio e ferro - si sono unite chimicamente insieme. Il contenuto complessivo di carbonio della ghisa grigia è compreso tra il 2 e il 4,65 percento, mentre la ghisa bianca ha tra il 3 e il 5,75 percento di carbonio.
Contrazione
Quando la ghisa si raffredda dalla fusione, si contrae. La ghisa grigia si contrae di circa l'1 percento, mentre la ghisa bianca si contrae tra il 2 e il 2,5 percento.
Ossidazione
L'ossidazione è il processo mediante il quale l'ossigeno si combina con le molecole di metallo per formare la ruggine. La ghisa grigia arrugginisce molto più velocemente del bianco a basse temperature, mentre alle alte temperature la relazione è invertita.
Contenuto di silicio
La ghisa bianca contiene tra lo 0,1 e lo 0,5 percento di silicio, mentre la ghisa grigia ha tra 0,5 e 3,5 percento.
