Austenitische Gusseisen - Konstruieren und Gießen

44a
Bild 42. Zeitstandfestigkeit von ferritischem und zwei austenitischen Gusseisen sowie von
19 Cr-9 Ni-Stahlguss bei 600 °C [2, 64]
Bild 43. Larson-Miller-Parameter-Schaubild verschiedener Gusswerkstoffe. Werte der
Gusseisen für 100 und 1 000 h, der Stahlgusswerkstoffe für 10 000 h
Bild 44. Zeitstandwerte und Kriechkurven dreier Schmelzen der Sorte GJSA-XNiSiCr35-5-
2 (GGG-NiSiCr 35 5 2, D-5S) bei 760 und 860 °C [5, 57]
Tabelle 23: Zeitstandwerte verschiedener austenitischer Gusseisen mit Kugelgraphit [51]
Werkstoff
GJSA-XNiCr20-2 1)
GJSA-XNiCr20-2+Mo
GJSA-XNiCr20-2 2)
GGG-NiSiCr20 5 2
GJSA-XNiCr20-2 1)
GJSA-XNiCr20-2+Mo
GJSA-XNiCr20-2 2)
GGG-NiSiCr20 5 2
GJSA-XNiCr30-3
GJSA-XNiSiCr30-5-5
GGG-NiSiCr20 5 2
GJSA-XNiCr30-3
GJSA-XNiSiCr30-5-5
Temperatur
[°C]
550
650
725
konstruieren + giessen 29 (2004) Nr. 2
42 43
R p0,5
[N/mm 2 ]
-
-
-
-
46
(65) 3)
(31) 3)
(23) 3)
49
(29) 3)
(15) 3)
-
-
3000 h
Rp1,0 [N/mm2 ]
(108) 3)
-
-
-
57
74
46
35
59
39
(20) 3)
(29) 3)
-
44b
Zeit
R m
[N/mm 2 ]
10000 h
R m
[N/mm 2 ]
(147) 3)
-
(116) 3)
(119) 3)
(54) 3)
(70) 3)
49
(39) 3)
(42) 3)
39
(23) 3)
-
23
30000 h
4) Rm [N/mm 2 ]
113/122
136/-
113/-
-
46/39
62/-
46/40
34/29
46 5) /-
34/28
18/17
25/-
18/17
1) 2 % Cr
2) 3 % Cr
3) In Klammern gesetzte Werte durch geringe Extrapolation aus Spannungs-Zeit-Kurven erhalten
4) Erster Wert nach Larson-Miller-Methode, zweiter Wert durch durch extrapolation aus Spannungs-Zeit-Kurven (bis 77 500 h)
erhalten
5) Mögliche Nichtlinearität der Kurve vernachlässigt, Wert kann daher zu hoch sein
178
228
162
131
71
88
71
54
72
54
29
35
29
Nach diesem Verfahren wurden für einige
Werkstoffe die bei einer Temperaturdifferenz
im Bauteil von 100 K auftretenden
Spannungen berechnet. Die Ergebnisse
enthält Tabelle 25.
Der Vorteil der hochnickelhaltigen austenitischen
Gusseisen mit niedrigem thermischen
Ausdehnungskoeffizienten ist offensichtlich.
Bei der weiteren Beurteilung müssen
natürlich die unterschiedlichen Werte
von Festigkeit, Zähigkeit und thermischer
Leitfähigkeit berücksichtigt werden.
9.5 Anwendungen bei erhöhten
Temperaturen
Die mengenmäßig wichtigste Anwendung
von austenitischen Gusseisen bei erhöhten
Temperaturen ist heute Fahrzeugguss in
Bild 45: Turbolader von Allied Signal-Garret
für den V8-Bi-Turbodieselmotor von BMW mit
einem Turbinengehäuse aus GJSA-XNiSiCr
35-5-2 und einem Feingussteil Turbinenlaufrad
aus einer hoch warmfesten Nickellegierung
(Bild: BMW München)
Bild 46: Turbolader für Porsche 911 Turbo mit
einem Gehäuse aus GJSA-XNiSiCr35-5-2
(Bild: 3K-Warner, Kirchheimboladen)
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