Il ferro è il secondo metallo più comune sulla terra. È usato per realizzare qualsiasi cosa, dagli scafi di enormi navi alla ringhiera decorativa sui gradini di una casa. La ghisa malleabile è una forma di ghisa più facile da lavorare rispetto al ferro puro. Si ottiene fondendo rottami di acciaio e ghisa e quindi controllando attentamente il raffreddamento della miscela per molte ore. Ciò si traduce in un ferro che è molto duro ma non fragile.
Il metodo per creare la ghisa malleabile risale al 1720, quando lo scienziato e metallurgista francese RAF de Re’aumur pubblicò il primo documento tecnico su questo tipo di ferro. Per realizzarlo, i metallurgisti devono prima realizzare la ghisa bianca. La ghisa bianca è un tipo di ferro molto duro ma molto fragile ottenuto fondendo insieme acciaio e ghisa in un forno ad aria.
La ghisa non è ferro puro. In realtà è una combinazione di minerale di ferro, carbone e calcare fusi insieme sotto un’intensa pressione. Si raffredda in un materiale di ferro ad alto tenore di carbonio. L’alta percentuale di carbonio rende fragile la ghisa, motivo per cui non viene utilizzata senza essere ulteriormente trattata.
I getti di ghisa bianca diventano ghisa malleabile attraverso un processo chiamato ricottura. I getti vengono fusi e quindi mantenuti a temperatura controllata per un determinato periodo di tempo. Vengono quindi lasciati raffreddare molto lentamente per circa 24 ore. Il raffreddamento controllato riorganizza la struttura chimica del metallo, permettendogli di mantenere la sua tenacità senza rimanere fragile.
Le differenze nella velocità e nella temperatura del raffreddamento possono portare a due diversi tipi di ghisa malleabile. Il ferro dal cuore bianco è di colore più chiaro rispetto al ferro dal cuore nero. Differisce anche nella composizione chimica. Whiteheart ha una superficie di ferrite pura con un nucleo di perlite, tempercarbon e ferrite, mentre blackheart è principalmente ferrite. La ghisa malleabile perlitica è un tipo di ferro a cuore nero che include la perlite, che è una miscela di ferrite e cemetite.
L’Organizzazione internazionale per la standardizzazione ha pubblicato un sistema di classificazione per la ghisa malleabile a cuore bianco e cuore nero noto come ISO 5922-2005. Il primo carattere è una lettera che indica se la ghisa è cuorebianco, cuorenero o perlite. I seguenti due numeri elencano la resistenza alla trazione del ferro. La resistenza alla trazione è quanto un campione può essere allungato prima che si deformi in modo significativo. Gli ultimi due numeri nella designazione elencano l’allungamento minimo o la duttilità del campione di ferro.