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 si rompe. 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 della ghisa grigia è che il carbonio si trova generalmente come grafite, assumendo forme irregolari descritte come "fiocchi". Questa grafite è ciò che conferisce la tonalità di grigio alle zone di rottura dei pezzi realizzati con questo materiale. Le proprietà fisiche e, in particolare, le proprietà meccaniche variano entro ampi intervalli, rispondendo a fattori quali composizione chimica, velocità di raffreddamento dopo la fusione, dimensione e spessore dei pezzi, pratica di fusione, trattamento termico e parametri microstrutturali, come; la natura della matrice, la forma e la dimensione dei fiocchi di grafite.
Un caso particolare è quello della grafite sferoidale, che iniziò ad essere utilizzata negli anni Cinquanta; Successivamente ha sostituito altri tipi di ghisa malleabile e grigia. Tra i primi utilizzi di questo materiale ci furono in Europa occidentale nel 1313, in particolare nella fabbricazione di cannoni, e presumibilmente nello stesso periodo furono utilizzati anche nella costruzione di tubi. La ricerca condotta nel 1455 è registrata per il primo tubo in ghisa che è stato installato in Germania nel castello di Dillenberg. Il processo di lavorazione dei tubi in ghisa ha subito profonde modifiche, passando dall'antico metodo di fusione al moderno processo centrifugo.
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 gioca un ruolo importante nella differenziazione della ghisa grigia dalla ghisa bianca; Questo perché il silicio è uno stabilizzatore per la 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 dell'intonaco.: una bassa velocità 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%, la massa fusa deve subire un trattamento termico di ricottura. Il raffreddamento rapido sopprimerà parzialmente o totalmente la formazione di grafite e porterà invece alla formazione di cementite, nota come muffa bianca.
