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)
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). |