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TECHNOLOGIE & TRENDS
Siliciumanteil in %
Siliciumanteil in %
Si
2,6
2,5
2,4
Mn
2,3
2,2
2,1
0
Mittlerer Gehalt: 2,39 % Si, 0,14 % Mn
0,20
0,18
0,16
0,14
0,12
0,10
4
8 12 16 20
Seigerungsprofil zwischen zwei Graphitkugeln
Bild 26: Seigerungsprofil für Silicium und Mangan zwischen zwei Graphitkugeln.
Mittlerer Gehalt: 5 % Si, 0,38 % Mn
5,10
4,95
0,5
0,4
Si
4,80
Mn
0,3
4,65
4,50
0,2
0
2
4 6 8 10
Seigerungsprofil zwischen zwei Graphitkugeln
Bild 27: Seigerungsprofil für Mittelwerte von 5 % Si und 0,38 % Mn.
Si max
minus Si min
in %
0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5
Siliciumgehalt in %
Bild 28: Mit zunehmendem Siliciumgehalt verringern sich die Siliciumseigerungen.
Mangananteil in %
Mangananteil in %
angegeben. An Legierungselementen wird
die Zugabe von Bor bis zu Gehalten von
200 ppm beschrieben. Die Siliciumzugabe
wird im Bereich von 2,6 % und 2,9 % Si eingestellt.
Die Wirkung von Siliciumgehalten
von mehr als 2,9 % wird nicht beschrieben.
Auch die Möglichkeit des Einsatzes
und der Wirkung zusätzlicher Legierungselemente
neben Bor zu den für EN-GJS üblichen
Legierungselementen C, Si, Mn, P,
S und Mg wird nicht beschrieben.
Untersuchungen der Bearbeitbarkeit
Nach Untersuchungen von L. E. Björkegren,
K. Hamberg und B. Johannesson [30,
31] liegen die Vorteile des Si-legierten
EN-GJS in der gleichmäßigen Härteverteilung
bei dem ferritischen Gefüge trotz unterschiedlicher
Wanddicken (Bild 11).
Bei der Werkstoffsorte EN-GJS-500-7
sind die Härtestreuungen am höchsten
(Bild 11b). Sie liegen auf Grund unterschiedlicher
Perlitanteile im Gefüge, die
sich aus unterschiedlich hohen Abkühlungsgeschwindigkeiten
ergeben, bei dem
allseitig bearbeiteten Gussstück zwischen
150 und 220 HB. Bei den drei anderen getesteten
Werkstoffsorten liegt die Härte auf
unterschiedlich niedrigerem Niveau, die
Härtestreuungen innerhalb des Werkstücks
sind jedoch wesentlich kleiner als
bei EN-GJS-500-7.
Durch die gleichmäßige Härte ist der
Werkzeugverschleiß beim ferritischen
Werkstoff wesentlich geringer als beim ferritisch/perlitischen
Werkstoff EN-GJS-500-7.
Die Bearbeitbarkeit verbessert sich nach
Angaben der Autoren [30] um 10 %, wobei
die Werkzeugstandzeiten nicht als Verschleiß
angegeben werden, sondern es werden
Verschleißindizes angegeben, die im
Mittel zwischen 65 bei EN-GJS-500-7 und
200 bei EN-GJS-400-15 liegen. Bei den Auswertungen
waren die Siliciumgehalte auf
3,75 % begrenzt mit dem Hinweis, dass die
technologischen Werte für den Werkstoff
EN-GJS-500-10 nach der schwedischen
Norm SS 0725 eingehalten werden. Weitere
Untersuchungen zur Bearbeitbarkeit,
insbesondere bei Si-Gehalten im Bereich
der Werkstoffsorte EN-GJS-600-10, sind
nicht bekannt geworden.
Ziel der Untersuchungen
Für EN-GJS mit erhöhtem Siliciumgehalt
sind Angaben über die Gießeigenschaften,
insbesondere das Fließ- und Formfüllungsvermögen,
das Speisungsverhalten sowie
die metallurgischen Grundlagen nur teilweise
verfügbar. Die mechanischen Eigenschaften
der höher siliciumhaltigen Werkstoffsorten,
vor allem die temperaturabhängigen
sowie die dynamischen und
zyklischen Eigenschaften, sind ebenfalls
nicht bekannt. In dem hier vorgestellten
40 Giesserei 100 07/2013