Gusseisen

Unter Gusseisen versteht man eine Eisenlegierung mit einem hohen Anteil von Kohlenstoff (> 2 %) und Silizium (> 1,5 %) sowie weiteren Bestandteilen wie Mangan, Chrom oder Nickel. Es wird unterschieden zwischen dem schwarzen Gusseisen (Grauguss), in dem der überschüssige Kohlenstoff in Form von Graphit, und dem weißen Gusseisen, in dem der Kohlenstoff in Form von Zementit vorkommt.

Das Material hat mit etwa 1150 °C einen deutlich geringeren Schmelzpunkt als der ebenfalls aus Eisen bestehende Stahl, es lässt sich aber wegen des hohen Kohlenstoffgehaltes nicht mehr schmieden. Statt dessen kann es problemlos zu Guss verarbeitet werden. Das bekannteste Verfahren ist der Guss in eine Form aus Sand.

(Wikipedia)

Innerhalb der Gusseisenwerkstoffe unterscheidet man zwischen den Werkstoffgruppen:

  • Gusseisen mit Lamellengraphit

  • Gusseisen mit Kugelgraphit

  • Gusseisen mit Vermiculargraphit

  • Temperguss

  • ADI

Gusseisen mit Lamellengraphit (GGL/GJL)
Gusseisen mit Lamellengraphit umfasst die große Anzahl von Gusslegierungen, bei der die Graphitphase in Lamellenform in der metallischen Grundmasse eingebettet ist. Die Graphitausbildung als Lamellen bestimmt die charakteristischen Eigenschaften dieser Werkstoffgruppe wie Festigkeit, Bearbeitbarkeit, Verschleißwiderstand, Dämpfungsvermögen, Wärmeleitfähigkeit u. a.

Gusseisen mit Kugelgraphit (GGG/GJS)
Gusseisen mit Kugelgraphit ist eine besondere Werkstoffgruppe innerhalb der Gusseisenlegierungen, bei der die Graphitphase in Form von Kugeln im Grundgefüge vorliegt. Die Ausbildung des Graphits in Kugelform wird durch spezielle Behandlungsverfahren erzielt, wobei in schwefelarmen Spezialschmelzen durch Zusatz von geringen Mengen an Magnesium die Umformung des Graphits in Kugelform bewirkt wird. Durch die kugelförmige Ausbildung des Graphits erhält der Kugelgraphitguss gegenüber dem Lamellenguss besondere Eigenschaften; Zugfestigkeit, Streckgrenze und E-Modul werden gesteigert, Dehnung und Schlagzähigkeit nehmen zu.

Gusseisen mit Vermiculargraphit (GGV)
Gusseisen mit Vermiculargraphit ist praktisch unterbehandelter Kugelgraphitguss, bei dem noch keine Graphitkugeln, sondern „Graphitwürmchen“ ausgeschieden sind. Die technologischen Vorteile von Vermiculargraphit gegenüber Gusseisen mit Kugelgraphit liegen in der besseren Wärmeleitfähigkeit; außerdem ist die Vergießbarkeit dieses Werkstoffs besser und die Lunkerneigung geringer.

Temperguss (GTW und GTS)
Weißer und Schwarzer Temperguss ist weißerstarrtes Gusseisen, bei dem die Kohlenstoffausscheidung durch eine Wärmebehandlung in Form von Temperkohle erfolgt.

ADI (GJS)
Der Werkstoff wird durch eine mehrstufige Wärmebehandlung aus Sphäroguss hergestellt. Ziel der Wärmebehandlung ist die Einstellung eines Gefüges aus nadeligem Ferrit in einer mit Kohlenstoff übersättigten Austenitmatrix. ADI weist bei gleicher Bruchdehnung eine doppelt so hohe Festigkeit und Dauerfestigkeit wie konventionelles Gusseisen mit Kugelgraphit, sowie eine signifikant höhere Verschleißfestigkeit auf.

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