Kap. 16 Eisen-Kohlenstoff - Gusswerkstoffe - IWF

Kap. 16: Eisen-Kohlenstoff-Gusswerkstoffe
Werkstoffe und Fertigung II – Metalle
Die wesentlichen Eigenschaften von GJS sind:
1.) Der E - Modul hängt kaum von der Festigkeitsklasse ab und liegt bei
ca. 170‘000 MPa.
2.) Die innere Kerbwirkung ist durch die gerundete Gestalt der Graphiteinschlüsse
deutlich geringer und im Gegenzug die äussere Kerbempfindlichkeit
grösser.
3.) Die Materialdämpfung des GJS ist deutlich schlechter als die von GJL.
4.) GJS hat eine bedeutende Bruchdehnung von bis zu 22%. Es wird daher
auch als duktiles Gusseisen bezeichnet.
5.) Auf Druck tragen die Graphitkugeln mit. Wegen der verminderten Zugfestigkeit,
gilt:
|σ dB | = (1.5 bis 2) · σ zB (16.3)
6.) Wie bei GJL steigt die Festigkeit mit sinkendem Kohlenstoffgehalt und
mit zunehmendem Zementitanteil in der Grundmasse. Damit wächst
die Festigkeit auch mit steigender Abkühlgeschwindigkeit und sinkender
Wandstärke.
Tab. 16.5 zeigt den Vergleich zwischen GJS und GJL bei gleicher Zugfestigkeit.
Das GJL hat damit die höhere Druckfestigkeit.
Eigenschaft
EN-GJL-350
EN-GJS-350
E – Modul [N/mm 2 ] 10 3
123
170
Materialdämpfung
gross
klein
Druckfestigkeit [N/mm 2 ]
1080
ca. 600
Biegewechselfestigkeit [N/mm 2 ]
145
180
Bruchdehnung [%]
0,8
15 - 22
Tab. 16.5 Vergleich der Eigenschaften zwischen GJL 350 und GJS 350.
Grundgefüge
Metallurgisch hängt die Festigkeit von der Einstellung des Grundgefüges
(Ferrit, Perlit, Bainit) ab (vgl. Fig. 16.12).
EN-GJS-400
EN-GJS-700
ferritisch
Fig. 16.12 Gefügeausbildung von Sphäroguss
perlitisch
Seite 443