Kap. 16 Eisen-Kohlenstoff - Gusswerkstoffe - IWF

Kap. 16: Eisen-Kohlenstoff-Gusswerkstoffe
Werkstoffe und Fertigung II – Metalle
Fig. 16.1 Einflüsse auf die Erstarrungsart von Gusseisen.
Ankristallisation
Wegen der hohen Grenzflächenenergie des Graphits gegen Eisen neigen
nachgeschaltete Umwandlungen bei grau erstarrtem Gusseisen eher dazu,
im gleichen System zu erstarren, wobei die sekundären, eutektoiden und
tertiären Graphitausscheidungen sich an vorhandene Graphitausscheidungen
anlagern und im Gefüge nicht weiter in Erscheinung treten. Es entsteht
eine ferritische Grundmasse. Man spricht vom Ankristallisieren des Kohlenstoffs.
Ist die Abkühlgeschwindigkeit im Bereich der eutektoiden Umwandlung
gross genug, erfolgt die Umwandlung nach dem metastabilen
System, es entsteht eine perlitische Grundmasse. Auch die sekundäre Kohlenstoffausscheidung
kann als Fe 3 C oder als Graphit erfolgen.
Die Eigenschaften von Gusseisen werden einerseits durch die Gestalt der
Graphitausscheidungen, die durch die Erstarrung gebildet werden, andererseits
durch das Gefüge der Grundmasse bestimmt, in die die Graphitausscheidungen
eingebettet sind, welche durch die nachgeschalteten
Phasenumwandlungen entstehen. Fig. 16.2 zeigt die verschiedenen auftretenden
Formen des Graphits sowie zugehörige typische Druckfestigkeitswerte
und Bruchdehnwerte. Diese Werte gelten für eine ferritische
Grundmasse. Gusseisensorten mit perlitischer Grundmasse entstehen
durch eine metastabile eutektoide Umwandlung und erreichen höhere Festigkeitswerte.
Fig. 16.2 Wirkung der Graphitausbildung auf die Festigkeit bei ferritischer
Grundmasse
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