Kap. 16 Eisen-Kohlenstoff - Gusswerkstoffe - IWF
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<strong>Kap</strong>. <strong>16</strong>: <strong>Eisen</strong>-<strong>Kohlenstoff</strong>-<strong>Gusswerkstoffe</strong><br />
Werkstoffe und Fertigung II – Metalle<br />
giert. Um den Gusszustand zum Ausdruck zu bringen, erhalten Stahlgusswerkstoffe<br />
ein vorangestelltes G.<br />
Beispiel:<br />
GS235JR ist ein vergossener S235JR.<br />
GX5CrNi18-8 ist ein vergossener X5CrNi18-8<br />
Wärmebehandlung von Stahlguss<br />
Bei unlegiertem Stahlguss wird die Normalglühung zur Beseitigung von<br />
Widmannstättengefüge (typisches Gussgefüge) durchgeführt. Stahlguss<br />
entsprechender Zusammensetzung kann auch gehärtet und vergütet werden.<br />
<strong>16</strong>.3 Gusseisen allgemein<br />
Die Gusseisensorten werden nach der Gestalt des <strong>Kohlenstoff</strong>s unterschieden<br />
in stabil erstarrtes graues Gusseisen mit Lamellengraphit (GJL) oder<br />
mit Kugelgraphit (GJS), metastabil erstarrtes weisses Gusseisen (GJN)<br />
sowie die nachbehandelten Tempergusssorten (GJM). Beim Grauguss<br />
liegt in der Regel der C-Gehalt über 3% und der Siliziumgehalt über 1.5%<br />
Grauerstarrung<br />
Weisserstarrung<br />
Alle Legierungen mit mehr als 2% <strong>Kohlenstoff</strong> bilden beim Erstarren ein<br />
Eutektikum. Je nach der chemischen Zusammensetzung und den Abkühlungsbedingungen<br />
kann dieses Eutektikum aus Austenit γ und Zementit<br />
Fe 3 C oder aus Austenit und Graphit C bestehen.<br />
- metastabil S e → γ e + Fe 3 C e (Ledeburit)<br />
- stabil S e → γ e + C e<br />
Gusseisen mit Graphit entsteht durch Erstarrung nach dem stabilen System<br />
(Grauerstarrung), Gusseisen mit Zementit nach dem metastabilen System<br />
(Weisserstarrung). Weisses Gusseisen ist hart, verschleissfest und spröde.<br />
Es wird auch als Hartguss bezeichnet. Zwischen dem “grauen“ und dem<br />
“weissen“ Gusseisen liegt das “melierte“ Gusseisen, welches sowohl Ledeburit<br />
als auch Graphiteutektikum enthält.<br />
Fig. <strong>16</strong>.1 zeigt die Zusammenhänge auf:<br />
1.) Ein hoher <strong>Kohlenstoff</strong>gehalt sowie Silizium fördern die Grauerstarrung,<br />
Mn fördert die Weisserstarrung.<br />
2.) Freie Enthalpie: G C < G Fe3C , d.h. mit sinkender Abkühlgeschwindigkeit<br />
neigt das System zur stabilen Grauerstarrung.<br />
3.) Wachsende Wandstärke des Gussstücks verringert die Abkühlgeschwindigkeit<br />
und fördert damit die Grauerstarrung.<br />
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