La ghisa è un materiale metallico che si ottiene quando il minerale di ferro, il carbone di legna del carbone e il calcare vengono fusi insieme sotto un’intensa pressione dell’aria. Quando il materiale combinato si raffredda, forma un prodotto ad alto contenuto di carbonio noto come ghisa. Il materiale raffreddato viene raramente utilizzato da solo, poiché la grande quantità di carbonio rende il materiale fragile e instabile. Di solito, questo tipo di ferro viene ulteriormente raffinato attraverso ulteriori processi di fusione e miscelazione per creare ferro battuto, ghisa o acciaio.
Non è chiaro quando la ghisa divenne nota per la prima volta nella tecnologia umana, ma alcuni esperti ritengono che sia stata utilizzata per la prima volta in Cina intorno all’XI secolo a.C. Si ritiene che i fabbri cinesi abbiano costruito cannoni e armi con questa forma di ferro, utilizzandolo anche per arti decorative come statue e figurine. Sebbene l’uso del ferro fosse comune anche in tutta Europa dallo stesso periodo, le tecniche di raffinazione utilizzate per produrre la ghisa e le leghe risultanti potrebbero non essersi diffuse in tutta Europa fino a molti secoli dopo.
Il nome di questo materiale deriva da una prima tecnica di lavorazione. Quando il minerale fuso caldo veniva versato fuori dall’altoforno, scorreva in un lungo vassoio, chiamato corridore, con diverse entrate più piccole fuori da un ramo principale. Si diceva che il corridore e le sue piccole propaggini assomigliassero a una scrofa e ai maialini, da qui l’aumento del nome comune, ghisa.
Molti prodotti di ferro iniziano con la ghisa. Il ferro battuto era un tempo uno dei materiali da costruzione più formidabili al mondo, utilizzato come cornice di strutture come la Torre Eiffel. Oggi, il vero ferro battuto è raramente disponibile, a causa delle capacità superiori e della resistenza dell’acciaio. Per creare il ferro battuto dalla ghisa, la lega viene rifusa e combinata con ossidi metallici che asportano parte del carbonio, rendendo la lega risultante più utilizzabile e meno fragile.
La ghisa è un altro tipo di lega che può essere raffinata dal materiale iniziale. La ghisa è più resistente e meno fragile del materiale iniziale, grazie a un processo che rimuove carbonio, zolfo e altri elementi aggiungendo caratteristiche desiderabili grazie ai rottami metallici fusi e all’acciaio. Un tempo popolare come materiale da ponte e da costruzione, la ghisa viene anche utilizzata per creare pentole e padelle che resistono e distribuiscono uniformemente il calore elevato.
La ghisa viene spesso utilizzata come passaggio intermedio nella creazione dell’acciaio. Esistono diversi modi per ottenere l’acciaio dal prodotto di ferro iniziale, ma tutti si concentrano sulla riduzione significativa della quantità di impurità, in particolare di carbonio, nel materiale. Fino allo sviluppo dell’acciaio, il ferro era un materiale da costruzione primario in tutto il mondo, per qualsiasi cosa, dai grattacieli ai componenti dei motori a vapore. L’acciaio, che è più leggero, più flessibile e più resistente del ferro, ha rapidamente superato le forme tradizionali del ferro per diventare uno dei materiali più utilizzati nel mondo moderno.