Gusseisen & Gusswerkstoffe

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🏗️ Gusseisen & Gusswerkstoffe

Gusseisen sind Eisen-Kohlenstoff-Legierungen mit einem C-Gehalt von über 2,06 %.
Im Gegensatz zu Stahl sind sie (meist) nicht schmiedbar, aber dafür exzellent gießbar.


1. Grauguss mit Lamellengrafit (GJL)

Der "Klassiker". Der Kohlenstoff liegt als dünne Plättchen (Lamellen) im Gefüge vor.

  • Kennzeichen: Bruchfläche ist grau.
  • Norm: z. B. EN-GJL-250 (Grauguss mit Lamellen, Zugfestigkeit 250 N/mm²).
Vorteile ✅ Nachteile ❌ Verwendung
Schwingungsdämpfend (schluckt Vibrationen). Spröde (bricht bei Schlag sofort). Maschinenbetten (Drehmaschine).
Notlaufeigenschaften (Grafit schmiert). Geringe Zugfestigkeit. Motorblöcke, Gehäuse.
Sehr gut gießbar & spanbar (kurze Späne). Nicht schmiedbar. Bremsscheiben.

2. Sphäroguss (Gusseisen mit Kugelgrafit - GJS)

Durch Zugabe von Magnesium zieht sich der Grafit zu kleinen Kugeln zusammen.

  • Der Effekt: Die Kugeln wirken nicht wie Kerben (Sollbruchstellen), daher ist das Material viel stabiler.
  • Norm: z. B. EN-GJS-400-15 (Zugfestigkeit 400 N/mm², 15% Bruchdehnung).
Vorteile ✅ Nachteile ❌ Verwendung
Zäh & Biegsam (ähnlich wie Stahl). Teurer als GJL. Sicherheitsbauteile (PKW-Achsen).
Hohe Festigkeit. Schlechtere Dämpfung als GJL. Kurbelwellen.
Gute Dehnung. Turbinengehäuse.

3. Temperguss (GJM)

Ein "Zwitter". Er wird hart und spröde gegossen ("Weißer Guss") und danach tagelang geglüht ("getempert"), um zäh zu werden.

  • Weißer Temperguss (GJMW): Entkohlend geglüht. Außen stahlähnlich (schweißbar), innen Guss.

  • Schwarzer Temperguss (GJMB): Nicht entkohlend geglüht.

  • Verwendung: Fittings (Wasserleitungs-Verbindungsstücke), Schlüssel, Beschläge, dünnwandige Teile.


4. Stahlguss (GS)

Eigentlich kein "Gusseisen", sondern Stahl (> 2,06% C), der in Formen gegossen wird.

  • Vorteil: Schweißbar, sehr hohe Festigkeit.
  • Nachteil: Schwindet stark beim Abkühlen (Lunkergefahr), schwer zu gießen.
  • Verwendung: Baggerzähne, Gehäuse für Hochdruck-Turbinen.

⚡ Zusammenfassung (Vergleich)

Die Kerbwirkung

Stell dir den Grafit vor wie Risse im Material:

  • Lamellen (GJL): Lange, scharfe Risse Material bricht leicht (wie Glas anritzen).
  • Kugeln (GJS): Runde Löcher Spannungen fließen drumherum, Material hält viel aus.
Kurzzeichen Name Grafitform Eigenschaft
GJL Grauguss 🥞 Lamellen Dämpft gut, aber spröde.
GJS Sphäroguss ⚽ Kugeln Zäh, fest, dehnbar.
GJM Temperguss ☁️ Flocken Dünnwandig, zäh (nach Glühen).