Giesserei Literaturschau - Bundesverband der Deutschen GieÃŸerei ...

2 | 2013 

Vorsprung durch 

Information 

Foto: BDG, Fotolia© Daniel Fleck, arsdigital.de 

Werkstoffe – Verfahren – Anwendungen – Management 

Giesserei Literaturschau 

BDG-Informationszentrum 

www.bdgusslit.de

Allgemeines: 

Vorsprung durch 

Information 

Mit der Giesserei-Literaturschau (GLS) werden jeweils Neueingänge eines Quartals 

der Fachliteraturdatenbank BDGUSS-LIT des Bundesverbandes der Deutschen 

Giesserei-Industrie BDG angekündigt. 

Die in der GLS in Kurzform vorgestellten Fachartikel können beim Informationszentrum 

des BDG im Volltext in Papierform bestellt werden. 

Bestellungen können per Email, telefonisch oder per Fax entgegen genommen 

werden. Selbstverständlich kann eine Bestellung auch direkt online über unsere 

Literaturdatenbank http://www.bdgusslit.de vorgenommen werden. Die Online- 

Recherche ist kostenlos. Erst bei Bestellung fallen Kosten an. 

Bestellpreise (Preisliste für Kopien von Dokumente): 

Für BDG- und VDG-Mitglieder kosten Bestellungen: 

pro Dokument bis zu 20 Seiten € 10,- 

für jede weitere Seite € 0,50 

Für Nichtmitglieder kosten Bestellungen: 

pro Dokument bis zu 20 Seiten € 15,- 

für jede weitere Seite € 0,50 

Hinzu wird eine Versandkostenpauschale in Höhe von 2,50 Euro pro Lieferung und 

die Mehrwertsteuer in Höhe von 7 % erhoben. 

Urheberrecht und Urheberrechtsgebühr: 

Alle Inhalte der GLS sind urherberrechtlich geschützt. Jede Verwendung außerhalb 

der durch das Urheberrecht festgelegten Grenzen ist ohne Zustimmung des BDG 

unzulässig. Insbesondere ist jede Veränderung sowie die Nutzung für andere Dienste 

unzulässig. 

Darüber hinaus ist der BDG ordnungsgemäß bei der Verwertungsgesellschaft Wort 

(VG Wort) angemeldet und führt von den Einnahmen an Kopienverkäufen seinen 

Pflichtteil dorthin ab. 

Die Verwertungsgesellschaft Wort ist ein Zusammenschluß von Autoren und Verlagen 

zur Wahrnehmung (Verwertung) von Urheberrechten gegenüber Dritten. Sie regelt 

die Vervielfältigung, Verbreitung und öffentliche Wiedergabe von urheberrechtlich 

geschützten Werken. Die VG Wort zieht die gesetzlich vorgeschriebenen Gebühren, 

die bei legalen Nutzungen fällig werden, von den Vergütungspflichtigen ein und schüttet 

sie an die wahrnehmungsberechtigten Autoren und Verlage aus. 

BDG-Informationszentrum 

www.bdgusslit.de 

Foto: Fotolia© Martine A Eisenlohr

Inhaltsübersicht 

Seite 

Allgemeines 4 

Werkstoffe 7 

Eisengusswerkstoffe 9 

NE-Metallgusswerkstoffe 55 

Schmelzeinrichtungen, Auskleidungen 67 

Schmelztechnik 69 

Sandformverfahren und Formeinrichtungen 72 

Formstoffe und Formstoffprüfung 77 

Feinguss, Genauguss 83 

Kokillenguss, Schleuderguss, Strangguss 85 

Druckguss 86 

Gießtechnik, Erstarrung 89 

Qualität und Werkstoffprüfung 103 

Spanen, Fügen, Umformen 106 

Gussstückfertigung, Gussverwendung 107 

Energie 113 

Umwelt und Arbeitssicherheit 115 

Wirtschaft und Recht 116 

Geschichte, Kunstguss 117

BDG Informationszentrum 

Allgemeines 

Buch 

Dokumenten-Nummer: 57685 

Publikationssprache: Deutsch 

Giesserei-Jahrbuch 2013, Band 1 

Inhaltsverzeichnis Teil 1: Eisen- und Stahguss, Leichtmetallguss, Weitere NE-Gusswerkstoffe (Kupfer, Zinn, Zink, Blei), 

Druckguss, Fertigungsverfahren und -einrichtungen, Qualitätssicherung, Arbeits- und Umweltschutz, Betriebswirtschaft, 

Berufsausbildung und Weiterbildung, Forschungsförderung, Fachinformationen für das Gießereiwesen, Statistik für 

Gießereien und Abnehmerbranchen, Gießereiorganisationen in Deutschland, Gießereiorganisationen in aller Welt, 

Internationale Gießereiorganisationen, Berufliche Ausbildungsstätten, Normungsgremien für die Gießereiindustrie, 

Weitere Organisationen. Im Teil 2 finden sich Informationen über den Verein Deutscher Giessereifachleute (VDG) 

inklusive eines Mitgliederverzeichnisses. 

Bundesverband der Deutschen Gießerei-Industrie (BDG), Düsseldorf, DE; Verein Deutscher Giessereifachleute (VDG), 

Düsseldorf, DE 

Erscheinungsjahr 2012 (546 S. Seiten 

Allgemeines 

Buch 



Giesserei-Jahrbuch 2013, Band 2 (in Kombination mit Band 1) 

Dieser Band beinhaltet ein umfangreiches Verzeichnis von Bezugsquellen rund um das Thema Giessen. Ein 

alphabetisches Stichwortverzeichnis erleichtert die Suche. 

Bundesverband der Deutschen Gießerei-Industrie (BDG), Düsseldorf, DE; Verein Deutscher Giessereifachleute (VDG), 

Düsseldorf, DE 


Allgemeines 


Zeitschriftenaufsatz 

anonym 

Publikationssprache: Englisch 

The eyes of the world are on Brazil 

Die Welt schaut auf Brasilien 

For generating export growth for Brazilia was the 3rd Foundry Round Table Business Event organized. 41 Brazilian 

foundries and 15 buyers from the UK, USA, Jordan, Chile, Argentina, Mexico, Colombia and Germany discussed about 

possibilities of growing export. The event is part of an initiative of Abifa and Apex-Brazil to generate increased export 

business and introduce the capabilities of Brazilian foundries to high profile representatives tasked with sourcing 

castings from around the world. One of the challenges for the promotion of Brazil as a supplier of castings is the 

internal infrastructure of the country, which is unsatisfactory, The Brazilian foundry industry is currently focussing on 

material cost reductions after starting to lose the competitiviness in the 1990s. 

Foundry Trade Journal International 

Erscheinungsjahr 2013 

Heftnummer 3701 

S. S.8-10 (3 Seiten, 5 Bilder 

Giesserei Literaturschau


Allgemeines 


Buch 

Franke, Simone (Hrsg.) 


Taschenbuch der Gießerei-Praxis 2013 

Das aktuelle Taschenbuch befasst sich mit den Themen: Tabellen, Modellbau, Fertigungsverfahren, Druckguss, 

Formstoffe, Schmelzen, Werkstoffe, Werkstoffprüfung, Metallographie, Organisationen-Verbände-Beratungsstellen. Es 

beinhaltet außerdem ein Bezugsquellenverzeichnis für Gießereibedarf und ein Verzeichnis von Gusserzeu- gern. 


Allgemeines 

Malinowski, P.; Suchy, J. S.; Pater, M. 



Technological knowledgebase - new trend of data management 

Technologische Wissensdatenbank - neuer Trend des Datenmanagements 

Knowledgebase is a database for storing informations on various scientific, manufacturing and technological aspects. 

Today, numerous industrial plants and foundries develop their IT infrastructure by introducing new database systems tat 

store relevant data associated with technological expertise. Simulation DB is a technological knowledge base system 

which allows data to be stored from each step of the die preparation process. The increasingly large number of 

simulations carried out in the casting industry generates huge amount of data which needs to be stored in one place 

and easily accessible for use in future projects. One solution fort his issue is the development of an innovative 

technological knowledge base system which has already been implemented at ALSTOM Power foundry with claims that 

using the system can shorten the casting preparation time by up to 32%. Here the authors describe the needs for, and 

the benefits of, the system. 

AGH University of Science and Technology, Krakow, PL; Alstom Power, Elblag, PL 




S. S.56-59 

Seiten/Bilder/Tabellen/Quellen: 4S,6B,6Q 



Werkstoffe 



Li, Qiang; Yu, Jingyuan; Tang, Ji; Qi, Guochao; Li, Xiaodong 

Publikationssprache: EN 

UPreparation and properties of gradient Al(ind 2)O(ind 3)-ZrO(ind 2) ceramic foam by centrifugal slip 

casting method 

Herstellung und Eigenschaften von durch Schlickergießen hergestellten Al(ind 2)O(ind 3)-ZrO(ind 2)-Keramikschaum mit 

Funktionsgradient 

The aim of the present research is to provide a novel technique for preparing gradient Al2O3-ZrO2 ceramic foams. This 

technique used epispastic polystyrene spheres to array templates and centrifugal slip casting to obtain cell struts with 

gradient distribution of Al2O3 and ZrO2 particles and high packing density Aqueous Al2O3-20vol.% ZrO2 slurries with 

20vol.% solid contents were prepared and the dispersion and rheological characteristics of the slurries were 

investigated. The settling velocity and mass segregation of Al2O3 and ZrO2 particles at different centrifugal 

accelerations were calculated and studied. The drying behavior, macrostructure, microstructure, compressive property 

and resistance to thermal shock of the sintered products were also investigated. The results show that the difference of 

settling velocity of Al2O3 and ZrOBA2 particles increases and mass segregation becomes acute with an increase in 

centrifugal acceleration The cell struts prepared at a centrifugal acceleration of 1,690 g have high sintered density 

(99.0% TD) and continuous gradient distribution of Al2O3 and ZrO2 particles. When sintered at 1,550 deg C for 2 h, the 

cell size of gradient Al2O3-ZrO2 foam is approximately uniform, about 1.1 mm. With the porosity of gradient 

Al2O3-ZrO2 ceramic foams increasing from 75 3% to 83.0%, the compressive strength decreases from 4.4 to 2.4 MPa, 

and the ceramic foams can resist 8-11 repeated thermal shock from 1,100 deg C to room temperature. 

Liaoning University of Technology, Jinzhou, CN; Shenyang Research Institute of Foundry (SRIF), CN; Northeastern 

University, Shenyang, CN 

China Foundry 


Heftnummer 4 

S. S.337-343 (7 Seiten, 10 Bilder, 3 Tabellen, 16 Quellen) 

Werkstoffe 


Tagungsbeitrag 

Li, Ye-Fei; Gao, Yi-Min; Zhang, Jian-jun; Yan, Jing-Bo 


Interface Property and Two-Body Wear Behavior of High-Cr WCI Matrix Composite Reinforced with 

CC Particles 

Grenzflächeneigenschaft und Zwei-Körper-Verschleißverhalten von chromreichem WCI-Metallmatrix-Verbundwerkstoff 

mit Hartmetall-Teilchen 

The vacuum infiltration casting process was adopted to prepare cemented carbide (CC) particles reinforced high-Cr 

white cast iron (WCI) composite by using failed CC parts as reinforcement. The interfacial structures between the CC 

particle and iron matrix were analysed by optical microscope (OM) and X-ray diffraction (XRD); the wear behavior of the 

composite was studied by pin-on-disc wear tester. The results showed that: owing to partial dissolution of the CC 

particles and diffusion of elements such as W, C, Cr and Fe, compounds such as Fe3W3C and Co3W3C were formed, 

which ensured metallurgical bonding at the interface; the wear resistance property of the composite was much higher 

than that of the heat treated WCI, moreover, when the applied load increased from 0.4Kg to 2Kg, the wear resistance 

value of the composite was more than 3.5 times than that of the heat treated WCI. However, there was no significant 

difference in the wear loss between CC/WCI composite and WC/WCI composite. 

Xian Jiaotong University, CN 


S. S.273-278 

Seiten/Bilder/Tabellen/Quellen: 6S 



Werkstoffe 


Tagungsbeitrag; eitschriftenaufsatz 

Nofal, Adel; Waly, Mohamed; Ahmed, Ahmed; Agour, Mohamed 


Selection of Cast Iron Grade for Stub-Anode Fixation in Aluminum Electrolytic Cells 

Auswahl von Gusseisenwerkstoffen für die Anoden-Fixierung in Aluminium-Elektrolyse-Zellen 

This work is a trial to reach the optimum composition and structure of cast iron used for anode fixation in the aluminum 

electrolytic cells. Grey iron with low- and high-phosphorus contents, spheroidal graphite irons with compositions typical 

of ferritic and pearlitic grades as well as grey iron with different carbon equivalent values were compared. A 

bench-scale experimental set up was used to simulate the operating conditions at the steel stub/cast iron 

collar/carbon anode connection. The change in microstructure and electrical resistance was measured at temperatures 

up to 850 deg C for 30 days, which correspond to the electrolytic cell operating conditions. The thermal expansion 

properties of irons were measured using a high precision automatic dilatometer. The electrical resistance at the 

connection was found to decrease with spheroidal graphite irons. In flake graphite irons the resistance decreases with 

lower phosphorus content as well as higher CE values due to the enhanced graphitization potential during solidification, 

which increases the contact pressure at the connection. Decomposition of ledeburitic carbides in the structure plays - 

to lower extent - some role in increasing the contact pressure. This contact pressure rather than the resistivity of the 

cast iron seems to play the dominant role in determining the electrical resistance of the connection. 

Central Metallurgical R&D Institute (CMRDI), Helwan, Cairo, EG; Aluminum Co. of Egypt (Egyptalum), Nag Hammadi, EG 


S. S.435-440 


Werkstoffe 



Regheere, G. 

Publikationssprache: Englisch; Französisch 

Comperative thermal fatigue resistance of a few material 

Vergleichende Prüfung der thermischen Ermüdung bei verschiedenen Werkstoffen 

Die Untersuchung verwendet einen besonderen Test, um die thermische Ermüdungsbeständigkeit verschiedener 

Gusseisensorten vergleichend zu beurteilen. Zu den Versuchen herangezogen wurden ein GJL mit Chrom- und 

Kupferbeilegierung, mischkristallverfestigte ferritische GJS, ein SiMo-Gusseisen, das mit Aluminium legierte Gusseisen 

Alpha 1000 für Hochtemperaturanwendungen in oxidierender Atmosphäre sowie eine vom CTIF entwickelte 

Gusseisensorte mit höherem (4 % ) Al-Gehalt und verringertem Si-Gehalt Mischkristallverfestigte ferritische Gusseisen 

weisen eine gute Rissbeständigkeit auf. Unter dem Einfluss der Schwerkraft ergibt sich jedoch eine erhebliche 

plastische Verformung durch Kriechen. Diese Verformung wird bei SiMo-Gusseisen nicht beobachtet: Die verbesserte 

Kriechbeständigkeit infolge der Molybdänzugabe ist ein bekanntes Phänomen. Andererseits ist hier die 

Rissbeständigkeit vermindert, in einer Größenordnung, die derjenigen von mit Chrom und Kupfer legiertem GJL 

entspricht. Im Versuch wird die hohe Empfindlichkeit der Gusseisensorte Alpha 1000 gegenüber thermischen Schocks 

gut sichtbar, da die Proben nach einer geringen Lastwechselzahl abrupt zu Bruch gingen. Von allen getesteten Sorten 

weist das mit Aluminium legierte (4%) Gusseisen die beste Beständigkeit gegen thermische Ermüdung auf. Es löst damit 

die Problematik der Alpha 1000-Sorte. Auch seine Oxidierungsfestigkeit ist aufgrund der Hochtemperaturcharakteristik 

verbessert, die mit dem höheren Aluminiumgehalt einhergeht. 

CTIF 

Fonderie 


Heftnummer 32 

S. 24-35 (12 Seiten, 14 Bilder, 4 Tabellen, 0 Quellen) 



Werkstoffe 



Scharf, S.; Bähr, R. Röpke, S. 


Werkstoffkombinationen zur anforderungsgerechten Gestaltung hochbelasteter Gussbauteile 

Vorgestellt werden am Beispiel "Zylinderkopf" verschiedene Konzeptvarianten und Lösungsansätze zum Einsatz 

unterschiedlicher Werkstoffe, mit denen entsprechend des avisierten Einsatzzweckes eines Fahrzeuges das Gussbauteil 

entweder leichter ausgeführt und /oder höher belastet werden kann. Neben der Vorstellung innovativer konstruktiver 

Gestaltungsmöglichkeiten wird ein Einblick in die fertigungstechnische Realisierung der präsentierten Konzepte 

gewährt. 

Otto-von-Guericke-Univerität, Magdeburg, DE; Volkswagen, Wolfsburg, DE 


Werkstoffe 



Wimmer, Martin; Nerl, Christoph; Riedel, Stefan; Hoffmann, Hartmut 


Herstellung neuartiger Al-Verbundwerkstoffe zur Anwendung in Gleitlagern 

Aktuelle und zukünftige Motorenkonzepte zielen in hohem Maße auf steigende Leistungsdichten bei gleichzeitiger 

Reduzierung von Emissionsausstoß und Treibstoffverbrauch ab. Die thermomechanischen Belastungen von Gleitlagern 

als wichtige Motorenkomponenten werden dadurch signifikant erhöht. Konventionelle Gleitlagerwerkstoffe sowie 

Verfahren zur Vormaterialherstellung stoßen zunehmend an ihre Grenzen. Die Herstellung von 

Aluminium-Verbundwerkstoffen als Vormaterial zur Gleitlagerfertigung erfolgt derzeit durch verschiedene 

Plattierverfahren wie z. B. Walzplattieren. Dies erfordert einerseits einen hohen prozesstechnischen Aufwand zur 

Vorbereitung der Verbundpartner und limitiert andererseits den Einsatz höherfester Aluminiumlegierungen aufgrund des 

eingeschränkten Umformvermögens. Deshalb wird am Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (utg) der 

Technischen Universität München ein neuartiges Herstellungsverfahren auf der Basis der horizontalen 

Stranggießtechnologie entwickelt. Ziel ist die Zusammenführung der Fertigungsschritte Urformen und Fügen zu einem 

einzigen Prozessschritt. Das neue Verfahren soll sowohl zu einer Verbesserung des Werkstoffverbundes führen als auch 

den Einsatz höherfester Aluminiumlegierungen (AlSn6-Al99,7) ermöglichen. Im Rahmen des Beitrags werden die 

wesentlichen Schritte der Verfahrensentwicklung dargestellt. Die Ermittlung der notwendigen Parameter zur Bildung 

eines metallischen Verbundes erfolgt mit Hilfe grundlegender Gießversuche. Diese Erkenntnisse dienen als wichtige 

Eingangsgrößen für eine anschließende simulationsgestützte Verfahrensentwicklung. Auf der Grundlage von 

Simulationsstudien können konkrete Handlungsempfehlungen zur Auslegung der Anlagen- und Prozesstechnik einer 

Pilotanlage gegeben werden. Diese Vorgehensweise erlaubt eine systematische Verfahrenserprobung und -Optimierung 

sowie eine Validierung der Simulationsergebnisse. 

TU München, Garching, DE 

Giesserei 


Heftnummer 12 




Eisengusswerkstoffe 



Anjos, Vitor; Silva Ribeiro, Carlos A.; Dias, Fatima; Baumgart, Wolfgang; Cunha, Joao 


Literature Survey on Porosity and Microporosity in Cast Irons Related to Expansion and Gas 

Entrapment Phenomena 

Literaturübersicht über Porosität und Mikroporosität von Gusseisenwerkstoffen bezogen auf die Ausdehnungs- und 

Gasentwicklungsphänomene 

Macro and microporosity in castings are a problem that persists at many foundries, despite the use of advance 

simulation software's. This fact indicates that other parameters rather then the casting shape/design or the "standard" 

metallurgical characteristics are not properly controlled, considered or modelled in the solidification simulation. In this 

paper we present the Phase I of a research project, which consists on a bibliographic review of the previous attempts to 

evaluate the relationship between solidification sequence and the measurement of expansion of molten metal during 

eutectic solidification and is relation to porosity and shrinkage defects. 

OCC, Mönchengladbach, DE; Universidade do Porto, PT 


S. S.410-415 





Asenjo, Iker; Lacaze, Jacques; Larranaga, Peio; Mendez, Susana; Sertucha, Jon; Suarez, Ramon 


Microstructure Investigation of Small-Section Nodular Iron Castings with Chunky Graphite 

Untersuchung des Mikrogefüges in dünnwandigen Gussteilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit mit Chunky-Graphit 

Parameters that affect chunky graphite formation in heavy-section castings have been studied in previous works which 

showed that inoculation and cerium addition both increase the tendency for this degenerate graphite. This suggested 

that laboratory study on chunky graphite formation could be performed on small castings by over-treating the melt. 

Though the role of silicon was not ascertained, it appeared of potential interest to also investigate its effect in relation 

with the carbon equivalent of the iron and the nucleation potential of the melt. Keel-blocks were thus cast using Ce or 

Ce-Mg treated melts, with increased silicon content (up to 4.0 wt.%) and inoculation rate as compared to usual practice. 

It was observed that chunky graphite systematically appeared in more or less extended areas centred on the upper part 

of the keel-blocks. The as-cast microstructure (graphite shape and distribution) has then been studied in relation to melt 

composition and additions (Ce treatment and inoculation) in both affected and non-affected areas. Finally, microanalysis 

of oxides and other minor phases showed them to be similar to those appearing in heavy-section castings. It may then 

be concluded that chunky graphite appears in light-section castings in the same way than in heavy-section castings 

when using over-treated melts. 

AZTERLAN - Centro de Investigacion Metallurgica, Durango, ES; CNRS UMR 5085, Centre Interuniversitaire de 

Recherche et d'Ingenierie des Materiaux (CIRIMAT), ENSIACET, INPT, Universite Paul Sabatier, Toulouse, FR 


S. S.52-57 







Aso, Setsuo; Ike, Hiroyuki; Ohguchi, Kenichi; Komastu, Yoshinari; Konishi, Nobuo 


Bending Strength of Cast Materials Reinforced with Hard Particles 

Biegefestigkeit von Gusswerkstoffen verstärkt mit Hartstoffteilchen 

Particle reinforcement via the insertion of hard particles is a promising process in materials reinforcing. 

Particle-reinforced spheroidal graphite martensitic cast iron (SGMC), in which mixed particles of cermet and cemented 

carbide are dispersed, was achieved by an insertion process. A four-point bending strength test was applied to evaluate 

the particle composite material. An evaporative pattern process was used on the bending-test specimen to form a 

composite layer in the central part. Using a combination of three sizes of cermet particles and two sizes of 

cemented-carbide particles, the bending strength was found to increase with each small-particle combination. The 

Weibull coefficient m of the four-point bending strength of the particle-reinforced composite material (PRCM) ranged 

from 4 to 13, and m was large in the specimen with large bending strength. 

Akita University, JP; Iwate Industrial Research Institute, Morioka, JP; Konishi Foundry, Iwate, JP 


S. S.404-409 




Tagungsbeitrag; 6$43 

Atzori, Bruno; Bonollo, Franco; Meneghetti, Giovanni 


Notch Fatigue and Fracture Mechanics of Austempered Ductile Irons 

Kerbermüdung und Bruchmechanik von Austempered Ductile Iron 

In this paper the fatigue characterization of an austempered ductile iron (ADI) is presented. The aim of the work is to 

provide design engineers involved in fatigue assessments with an engineering tool suitable to deal with notches of 

different severity. Classically, U-notches are divided into blunt notches and sharp notches. The former are characterized 

by large notch tip radii such that the high cycle fatigue strength is controlled by the elastic peak stress, i. e. by the 

elastic stress concentration factor. The latter are characterized by reduced notch tip radii such that the effective stress 

which controls the high cycle fatigue strength is significantly lower than the elastic peak stress and their behaviour 

become similar to that of a crack having the same length. Blunt notches are assessed according to the classical Notch 

Mechanics principles, while sharp notches are treated with the Linear Elastic Fracture Mechanics approach. After 

presenting the classical Frost diagram which highlights the different fatigue behaviour of sharp and blunt notches, 

fatigue test results generated from notches of different severity are presented as well as a synthesis in a diagram able 

to account for short cracks/notches, long cracks, sharp notches and blunt notches. 

Universita di Padova, IT; Universita di Padova, Vicenza, IT 


S. S.181-186 







Basso, Alejandro; Martinez, Ricardo; Sikora, Jorge Antonio 


Characteristics of the Transformations Occurring within the Intercritical Interval of Ductile Iron 

Kennwerte der Umwandlungen, die innerhalb des interkritischen Intervalls bei Gusseisen mit Kugelgraphit vorkommen 

Austempered Ductile Iron (ADI) and fully ferritic ductile iron are frequently used to produce safety parts. A new kind of 

ductile iron (DI), usually referred to as "dual phase ADI" is currently under development. The matrix of this new material 

is composed of ausferrite (regular ADI microstructure) and free (or allotriomorphic) ferrite. This combined 

microstructure is obtained by subjecting DI to heat treatments comprising incomplete austenitization stages at 

temperatures within the intercritical interval (three phase alpha -gamma -Gr field of the Fe-C-Si stable diagram) followed 

by an austempering step in a salt bath in order to transform the austenite into ausferrite. This work describes some 

alternatives to control morphologies and amounts of phases present in the final microstructure. A revision of the results 

obtained on this matter by the authors as well as by other researchers is also provided. A ductile iron melt was 

produced in a metal casting laboratory. Samples were heat treated following different thermal cycles to obtain a wide 

range of duplex microstructures, containing different amounts and morphologies of microconstituents. The results 

account for the fact that the transformations occurring within the alpha -gamma -Gr field are strongly affected by the 

chemical composition, previous matrix, and holding times. The role played by the microsegregation and availability of 

sites for heterogeneous nucleation is also worth noticing. Starting from ferritic matrices and holding the samples at 

constant temperature within the intercritical interval, austenite nucleation and growth take place mainly in the last to 

freeze zones. On the other hand, when starting from fully recrystallised austenitic matrices, allotriomorphic ferrite can 

precipitate during the isothermal holding within the intercritical interval at the austenite grains boundaries forming a 

continuous net. The kinetics of the gamma *rightwards arrow* alpha transformation is notoriously slower than the 

alpha *rightwards arrow* gamma one. The influence that part size exerts on the final microstructure is also analyzed. 

Universidad Nacional de Mar del Plata, AR 


S. S.145-150 





Belov, Vladimir D.; Ten, Edis B.; Drokin, Alexander S. 


Study of Feeding Parameters for the Production of Sound High-Alloyed Ductile Iron Castings with 

Aluminum 

Studie über die Speiserparameter für die Produktion von gesunden Gussteilen aus hochlegiertem Gusseisen mit 

Kugelgraphit mit Aluminium 

This work deals with the problem of casting production from high-aluminum cast iron Al22D. This cast iron is 

characterized by unique combination of properties: high heat-resistance in corrosive gases medium especially 

containing sulfurous gases; relatively low density in comparison with gray iron and satisfactory mechanical properties. 

In addition, castings made from high aluminum cast iron Al22D are required in many areas of mechanical engineering. 

However, obtaining high-quality products from this cast iron is a particular problem due to its low-casting properties, 

especially its high tendency to gas saturation, oxidization and forming scabs, shrinkage and gas-shrinkage defects. 

Therefore, the aim of this work is the study of the castings feeding parameters. In addition, the technology of "exhaust 

manifold" casting of internal combustion engine designed to work in forced mode was developed on the basis of the 

obtained results. 

National University of Science and Technology 'MISiS', Moscow, RU 


S. S.261-266 







Boonmee, Sarum; Stefanescu, Doru Michael 


The Mechanism of Formation of Casting Skin in CG Iron and its Effect on Tensile Properties 

Der Mechanismus für die Bildung der Gusshaut bei Gusseisen mit Kugelgraphit und ihre Wirkung auf die 

Zugeigenschaften 

Sand-cast compacted graphite (CG) cast iron typically presents a surface layer (the casting skin) whose microstructure 

is significantly different than that of the bulk material. It is generally believed that the casting skin is the result on 

interaction between the metal and the mold moisture and atmosphere. This reaction results in a decarburized or 

graphite-free layer. The thickness of this layer is a function of process variables (e. g. cooling rate, pouring temperature, 

binder, coating, sand fineness, and Mg and inoculation level). The paper presents a summary of recent findings on the 

negative effect of casting skin on the static properties of CG iron through the use of the skin quality factor for tensile 

strength, defined as the ratio between the as-cast and machined tensile strength. A mechanism of casting skin 

formation is proposed and supported with experimental and computational data. 

Ohio State University, Columbus, OH, US 


S. S.11-16 






Bublikov, Valentin B.; Bachinskyi, Yuriy D.; Berchuk, Dmitriy N.; Yasinskyi, Alexander A.; Nesteruk, Elena P. 

Mg7-FeSi Alloy Dissolution Kinetics in the In-Mould Process 

Auflösungskinetik der Mg7-FeSi-Legierung beim Inmould-Verfahren 

Ductile iron with nodular graphite is obtained after melt nodularization by ferrosiliconmagnesium master alloys. An 

increase in the magnesium transition degree from the master alloy to the cast iron is reached by isolation of modifying 

process from atmospheric air and providing conditions for controlled dissolution of the master alloy. These 

requirements are realized by the "inmould process" which is carried out in the reaction chambers located in the casting 

moulds. In this process pyro-effects and emissions of magnesium oxide in the atmospheric air are eliminated. Besides, 

time between nodularization and melt crystallization is reduced, that results in decrease of possibility of chilling 

formation, promotion of structure refining, increasing ferrite quantity in the metal matrix, and increase of ductility of the 

ductile iron. Wide application of in-mould process, to a certain extent, is restrained by insufficient knowledge on cast 

iron melt phase-to-phase interaction with the granular master alloy in the reaction chamber. This work presents the 

results obtained from a research on the kinetics of liquid metal front deep-advancement into granular Mg7-FeSi alloy. 

The phase-to-phase surface interaction, size of particles, control and speed of heat and mass exchange processes are 

presented in this paper. On the basis of these results it is shown that the phase-to-phase interaction can be superficial, 

layer, volumetric or combined. The results have also shown that highly effective economic technologies are developed 

for production of ductile iron case castings, crank shafts, anchors, gear wheels and other products. 

Physico-Technological Institute of Metals and Alloys, NASU, Kiev, UA 


S. S.476-480 







Burbelko, Andriy A.; Fras, Edward; Gurgul, Daniel; Kapturkiewicz, Wojciech; Sikora, Jorge Antonio 


Simulation of the Ductile Iron Solidification Using a Cellular Automaton 

Simulation der Erstarrung von Gusseisen mit Kugelgraphit mit Verwendung zellurarer Automatisierung 

The mathematical model of the globular eutectic solidification in 2D was designed. Pro NOT posed model is based on 

the Cellular Automaton Finite Differences (CA-FD) calculation method. Model has been used for studies of the primary 

and of globular eutectic grains growth during the ductile iron (DI) solidification. A hyper-eutectic composition has been 

analyzed but this model can be used in the solidification modeling of hypo- and eutectic DI. The proposed model makes 

possible to trace the unrestricted growth of primary grains of two phases from the liq NOT uid, transition from free to 

cooperative solidification, and cooperative growth of globular eutectic. 

AGH University of Science and Technology, Krakow, PL; Universidad Nacional de Mar del Plata, AR 


S. S.330-336 





Buthmann, S.; u.a. 


Quantifizierung des statistischen Größeneinflusses auf die Schwingfestigkeit von GJL-250 

Dieser Beitrag befasst sich mit dem statistischen Größeneinfluss bei schwingender Beanspruchung. Der statistische 

Größeneinfluss beschreibt den Zusammenhang zwischen dem Auftreten eines versagensursächlichen Fehlers und der 

Proben- bzw.Bauteilgröße bei gleicher Werkstoffqualität. Das Ergebnis zeigt eine Abhängigkeit der Schwingfestigkeit 

vom höchst belasteten Volumen. 

RWTH Aachen, DE; Institut für Gießereitechnik, Düsseldorf, DE 







Cheiliakh, Oleksandr P.; Kolodyazhna, Irina V. 


New Wear-Resistant Metastable Strain Hardenable Alloyed Cast Irons 

Neue metastabile kaltverfestigende legierte Gusseisenwerkstoffe mit hohem Verschleißwiderstand 

This work addresses an urgent problem which is saving alloying elements (Ni, Mo, Nb, V, W and others) - which very 

scarce in Ukraine and other countries - while increasing the physical, mechanical and operational properties of the new 

designed and developed wear-resistant cast irons. Optical microscopy, x-ray structure analysis, transmission and 

scanning (fracture) electron microscopy methods, different-thermal, magnetometric and x-ray analyses, as well as 

hardness and micro-hardness tests, impact energy, and abrasive wear tests in environments of cast-iron shots were 

employed in the research. The work summarizes the controlling conditions for forming various metastable phases by 

including deformation (or strain) induced phase transformation (DIPT) and through realization in the process of testing. 

New wear-resistant economical alloyed cast irons with a metastable austenite-carbide and austenite-martensite-carbide 

structure are developed, which are being strain-hardened under impact-abrasive wearing operation conditions due to 

the realization of process DIPT in the superficial layer. These new cast irons are intended for manufacturing parts of 

different equipment (protective plates of sinter machines, furnaces, tracks for transferring raw materials at iron and 

steel works, etc.). These cast irons do not contain expensive and deficit alloying components, like nickel, molybdenum, 

vanadium, and more expensive similar materials. Simultaneously they possess enhanced impact-abrasive wear 

resistance. 

Pre-Azov State Technical University, Mariupol, UA; Donetsk National University of Trade and Economics, UA 


S. S.267-272 





Chisamera, Mihai; Riposan, Iulian; Stan, Stelian; Militaru, Cristina; Barstow, Michael 


Influence of Iron Powder Addition on the Structure Characteristics of Hypereutectic Grey Cast Iron 

Einfluss eines Eisenpulverzusatzes auf die Gefügekennwerte bei übereutektischem Gusseisen mit Lamellengraphit 

Slightly hypereutectic grey irons (< 4.5%CE), solidified in resin and metal moulds, after an addition of iron powder, either 

alone or with Ca, Ba, Al-FeSi inoculation (double treatment) were characterized by structure. Iron powder had a role in 

limiting the carbide presence, while the supplementary inoculation led to the fewest carbides in metal mould samples. 

No carbides were in resin mould solidification, while graphite morphology progressed from (C + B) in the base iron up to 

the type (B + A) in double treated iron. Polygonal (Mn, X)S compounds acting as graphite nuclei, whose characteristics 

depended on the applied treatment, were found: larger size/low compactness [base iron], irregular polygonal with 

tendency to the highest size and complex morphology [iron powder treatment] and compact polygonal/smallest size 

[double treatment]. Iron powder has a negative influence on the graphite nuclei and eutectic cell characteristics, but 

favours austenite dendrite formation, as a reinforcement for eutectic cells. It has a limited graphitizing effect, witnessed 

only at high cooling rates. A double addition [iron powder + inoculant] appears to be an efficient treatment, with 

beneficial effects on both the austenite and graphite nucleation, affecting the final structure and chill tendency. 

University Politehnica of Bucharest, RO; Consultant Metallurgist, Fremont, CA, US 


S. S.96-101 







Choe, Kyeong-Hwan; Lim, Kyoung-Mook; Lee, Sang-Mok; Lee, Kyong-Whoan 


The Effect of Vanadium and Chromium on the Precipitation of Carbide in Si-Mo Ferritic Ductile Cast 

Iron 

Einfluss von Vanadium und von Chrom auf die Carbidausscheidung in ferritischem Si-Mo-Gusseisen mit Kugelgraphit 

Carbide precipitation behavior in Si-Mo ferritic ductile cast iron was investigated as functions of vanadium and 

chromium contents. Vanadium addition promoted the precipitation of carbides both in ferrite grains and at its grain 

boundaries. Pearlite was found to form near the cell boundary next to the eutectic carbides in the as-cast chromium 

alloyed specimens, and was fully decomposed by an annealing heat treatment. Vanadium addition led to the formation 

of fine precipitates, prohibiting the ferrite growth, resulting in smaller ferrite grains. The precipitate phase at grain 

boundaries in vanadium alloyed specimens was identified as vanadium carbide (VC(1-x)) and the stoichiometry of the 

eutectic carbide was almost same as that in Si-Mo ferritic ductile cast iron except for a higher vanadium content. 

However, in the case of chromium alloyed specimen, the ratio of iron in the composition of eutectic carbide was higher 

than those of Si-Mo and Si-Mo-0.5V cast irons. 

Korea Institute of Industrial Technology (KITECH), Incheon, KR 


S. S.102-107 






Ciobanu, Ioan; Chisamera, Mihai; Munteanu, Sorin Ion; Crisan, Aurel; Riposan, Iulian; Bedo, Tibor; Lupinca, Ionel Cinca 

Researches about the Determination of the Thermal Conductivity Coefficient for Silica Sand Moulds 

Used in Romanian Foundries 

Forschungen über die Ermittlung des Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten für Formen aus Quarzsand verwendet in 

rumänischen Gießereien 

The paper presents the results of the researches regarding the determination of the thermal conductivity coefficient of 

the moulds used for cast iron parts in Romanian foundries. The instantaneous values of the thermal conductivity 

coefficient of the moulds are influenced by the type of materials that compose the moulding batch (sand, binder, 

additional materials) their content (percentage) their characteristics (grains form and dimensions), but also by the 

temperature. Many software used for casting solidification uses a mean substitutive value. This one include the effect of 

heat transmission by conduction in the mould wall and the secondary processes that influence the heat transfer throw 

the mould wall (burning processes of organic substances, water evaporation and re-condensation processes, mass 

transport processes). The determination of this mean value in the case of casting grey cast iron parts with thickness of 

20 mm is presented in the paper. A regressive method was applied. The solidification time experimentally determined 

throw thermal analyses is compared with the solidification time obtained by simulation, in three points of the casting. 

The value of the substitutive coefficient of thermal conductivity that assure the best closeness between the simulated 

solidification time and the solidification time experimentally determined throw thermal analysis in the three points was 

established. 

Transilvania University of Brasov, RO; University Politehnica of Bucharest, RO; 'Eftimie Murgu' University, Resita, RO 


S. S.312-317 






02 Publikationssprache: Englisch 

Diaconu, V. L.; Sjögren, T.; Skoglund, P.; Dioszegi, A. 

Stress relaxation of compacted graphite iron alloyed with molybdenum 

Spannungsrelaxtion von mit Molybdän legiertem Gusseisen mit Vermiculargraphit 

In a previous study, the thermomechanical fatigue resistance of four compacted graphite irons (CGIs) and one grey cast 

iron was investigated. The molybdenum content of the four CGIs varied between 0 and 1.01 wt-%. It was observed that 

during thermal cycling, the maximum value of the compressive stress continuously decreased while the value of the 

maximum tensile stress continuously increased. The continuous decrease in compressive stresses showed that stress 

relaxation occurs at elevated temperatures during thermal cycling. The goal of the present investigation was to 

investigate the phenomenon of stress relaxation at elevated temperatures. The tests were performed at 350 and 600 

deg C respectively. The results of the stress relaxation tests performed at 600 deg C showed the same trend observed 

at thermomechanical fatigue testing. The tests showed that additions of molybdenum improved the fatigue resistance of 

CGI by lowering the stress relaxation rate. 

University of Miskolc, HU; SP Technical Research Institute of Sweden, Boras, SE; Jönköping University, SE 

International Journal of Cast Metals Research 


Heftnummer 1 





Duit, B.; Blum, D.; Riehl, S. 


Hochsilizium-GJV für Motorenbauteile (SSF-GJV) 

Bei diesem neuentwickelten Werkstoff werden die positiven Eigenschaften von hochsiliciumhaltigem GJS (SSF-GJS) und 

GJV vereint, um mit einer höheren Dehnung und einem verbesserten Verhältnis aus Zug- und Streckgrenze dem 

Konstrukteur neue Wege zu zeigen. 

Componenta, Weert, NL; Componenta Germany, Stuttgart, DE 







Elmquist, Lennart; Dioszegi, Attila; Björklind, Tobias 


On the Formation of Shrinkage Porosity in Gray Iron Castings 

Über die Bildung von Schwindungsporosität in Gussteilen aus Gusseisen mit Lamellengraphit 

The formation of shrinkage porosity is a concern in the production of high-quality gray iron castings. In this work, a 

geometry known to generate this type of defect was used to investigate some of the parameters that influence its 

formation. The geometry is based on the presence of a migrating hot spot that at the end of the solidification is located 

close to the interface between the casting and the mold. The occurrence of shrinkage porosity at this position was 

investigated and the cavities examined using a scanning electron microscope equipped with EDS. It is believed that this 

type of defect is in contact with the atmosphere during solidification. The risk for shrinkage porosity decreases with 

increasing carbon content. The effect of high levels of molybdenum and phosphorus was investigated and shown to 

influence the defect formation. Inoculation is used to control the nucleation and the effect of high levels of inoculants 

was also examined. The microstructure was investigated by the use of a color etching technique, and the quantification 

considered eutectic cell size and secondary dendrite arm spacing. The quantification was done on the microstructure in 

the vicinity of defects as well as in areas without porosity. 

Jönköping University, SE; Scania, Södertälje, SE 


S. S.416-421 




Zeitschriftenaufsatz; Tagungsbeitrag 

Fourlakidis, Vasilios 


A Study on Ductile Iron Production without the Use of Feeders 

Eine Studie über die Produktion von Gusseisen mit Kugelgraphit ohne die Verwendung von Speisern 

This paper investigates the effects of graphite added as a conditioner, of Lantanum containing nodulariser and of 

pouring temperature on the formation of shrinkage porosity in ductile iron casting with an eutectic composition. In this 

experiment for each heat the cooling curves were recorded by the use of Quick-Cups (thermal analysis cups) and 

different solidification parameters such as TElow, GRF1, GRF2 and TS were calculated and compared with the porosity 

which was found from the microstructure examination. The results show that there is a good correlation between the 

amount of the shrinkage formation and the thermal analysis values. Also this experiment confirm that by using certain 

treating elements and pouring temperature which was between 1340-1350 deg C it is possible to eliminate the 

shrinkage defects in ductile iron castings without using feeders. 

Swerea SWECAST, Jönköping, SE 


S. S.499-504 







Fras, Edward; Gorny, M. 


Mechanism of Dissolved Sulfur Influence on the Transition from Graphite to Cementite Eutectic in 

Cast Iron 

Mechanismus des Einflusses von gelöstem Schwefel auf den Übergang vom Graphit- zum Zementiteutektikum beim 

Gusseisen 

In this work an analytical solution is used to explain the mechanism of dissolved sulfur influence on the transition from 

graphite to cementite eutectic in cast iron. It is found that this transition can be related to (1) the nucleation potential of 

graphite (characterized by nucleation coefficients, N(ind s) and b (2) the growth rate coefficient of graphite eutectic cell, 

mu (3) the temperature range, Delta T(ind sc) = T(ind s) - T(ind c) (where T(ind s) and T(ind c) is the equilibrium 

temperature of the graphite eutectic and the formation temperature of the cementite eutectic respectively) and (4) the 

liquid volume fraction, fl after solidification of the pre-eutectic austenite. It has been shown that the main impact of 

dissolved sulfur on the transition from graphite to cementite eutectic consists in reducing the growth rate of graphite 

eutectic cell. Analytical equations were presented to describe the absolute chilling tendency, CT, and the chill, w of cast 

iron. Finally, it has been shown that as dissolved sulfur content in cast iron increases, the eutectic cell count, N, the 

maximum degree of undercooling at the onset of graphite eutectic solidification, Delta T(ind m), and the chilling 

tendency index, CT and chill, w increase as well. 

AGH University of Science and Technology, Krakow, PL 

Key Engineering Materials 


S. S.137-142 





Fras, Edward; Gorny, Marcin 


Mechanism of phosphorous influence on the chilling tendency and chill of cast iron 

Einfluss von Phosphor auf den Abschreckverlauf und Abschreckkokille bei Gusseisen 

In this work an analytical solution is used to explain the mechanism of phosphorous influence on the transition from 

graphite to cementite eutectic in cast iron. It is found that this transition can be related to (1) the nucleation potential of 

graphite, characterized directly by the nucleation coefficients N(ind s) and b, (2) the growth rate coefficient of graphite 

eutectic cell, micro, (3) the temperature range, Delta T(ind sc) = T(ind s) - T(ind c) (where T(ind s) and T(ind c) are the 

equilibrium temperature of the graphite eutectic and formation temperature of the cementite eutectic respectively) and 

(4) the liquid volume fraction, f(ind l), after solidification of the pre-eutectic austenite. Analytical equations were used to 

describe the absolute chilling tendency, CT and in consequence the chill, w of cast iron. This theory is experimentally 

verified using phosphorous as an example. Influence of phosphorous on estimation of N(ind s) , b and micro values is 

presented. It has been shown that increasing phosphorous leads to increasing the critical cooling rate, C(ind cr). In 

consequence as content of phosphorous decreases the chilling tendency, CT and the width of chill, w increase. The 

main impact of phosphorous on the chilling tendency and chill is related with increasing the graphite nucleation 

potential of cast iron. 


Giessereiforschung 


Heftnummer 1 







Fritsche, E.; Rimmer. A. 


Wärmebehandeltes Gusseisen - ACE 

Das Austempern von Gusseisen ist vom Werkstoff ADI bekannt. Hier wurde diesese Wärmebehandlung auf Gusseisen 

mit Lamellengraphit übertragen. ACE bedeutet: "Austempered (grey) cast iron for engine blocks". Die korrekte 

Bezeichnung lautet auch: Austenitisch/Ferritisches Gusseisen mit Lamellengraphit". Die akustischen Eigenschaften sind 

etwas besser als bei GJL und wesentlich besser als bei GJV. Der Werkstoff ACE wurde darauf getrimmt, eine hinreichend 

gute Bearbeitbarkeit bei gleichzeitig hoher Festigkeit aufzuweisen. 

Eisenwerk Brühl, Brühl, DE; ADI-Treatments, West Bromwich, GB 





Hatate, Minoru; Nobuki, Tohru; Kiguchi, Shoji; Shimizu, Kazumichi 


Mechanical Properties and Thermal Expansion Characteristics of Low Thermal Expansion Ductile 

Cast Iron with same Nickel Equivalent (NiE) 

Mechanische Eigenschaften und Kennwerte der thermischen Ausdehnung der geringen thermischen Ausdehnung von 

Gusseisen mit Kugelgraphit mit dem gleichen Nickeläquivalent (NiE) 

Low thermal expansion ductile cast iron is expected to become a new structural material with high dimensional stability 

against temperature change. We tried to develop a new low thermal expansion ductile cast iron by means of adding C 

and Si to Superinver alloy. In this study we prepared four kinds of ductile cast irons whose Co contents vary from 0% to 

12 %, and investigated about the effects of Co content and solution-treatments on several main characteristics such as 

coefficient of thermal expansion and mechanical properties. The results obtained are as follows: With increase of Co 

content the amount of martensite increases but this martensite can be inverse-transformed to austenite totally or 

greatly by solution-treatment followed with water-quenching. In the case of Co content less than some 9 % the ability of 

relatively larger plastic deformation can be expected in inverse-transformed austenite. 

Kinki University, Higashi-Hiroshima, JP; Kinki University, Higashi-Osaka, JP; Muroran Institute of Technology, JP 


S. S.380-385 







Heckmann, C. J.; Stets, W.; Wolf, G. 


Plate Fracture of Nodular Cast Iron 

Plattenbruch bei Gusseisen mit Kugelgraphit 

Plate fracture is a defective fracture structure in nodular cast iron that can be found especially in the transition area of 

feeder, feeder neck and the cast part itself. It occurs rather spontaneously due to the fact that the exact reason for it is 

still unknown. The microstructure of the casting in the area of plate fracture comprises aligned graphite nodules in 

combination with a pronounced dendritic microstructure as characteristical features. A series of casting trials was 

performed in which plate like samples were produced. It could be shown by means of metallographic investigation of 

these samples in combination with the simulation of the solidification that specific local conditions during the 

solidification are the metallurgical reasons for the appearance of plate fracture. These specific conditions were the local 

temperature gradient and the velocity of the liquid/solid interface. 

Institut für Gießereitechnik (IfG), Düsseldorf, DE 


S. S.367-373 





Hirose, Masanori; Yamamoto, Kaoru; Miyahara, Hirofumi; Sakata, Kazunori; Ogi, Keisaku 


Abrasion Behavior of High Cr-V-Nb Cast Iron 

Verhalten bei Abrasivverschleiß von hochlegiertem Cr-V-Nb-Gusseisen 

A series of abrasion tests on high Cr-V-Nb cast irons revealed that the addition of MC type carbide formers, V and Nb, 

remarkably enhances the abrasion resistance of high Cr cast iron, and the abrasion resistance becomes higher with the 

increase in MC type carbides[1]. Therefore, hyper eutectic Fe-4.7%C-15%Cr-7%V-5%Nb-5%Mo alloy melt was poured into 

30 kg and 1 kg sand mold castings to distribute different sizes of primary and eutectic carbides in hardenable matrix. 

The abrasion test specimens cut from each casting were austenitized at 1323 K for 1h then cooled in air. These 

specimens were tempered at 773 K for 1h followed by air cooling. The hardness of specimens was 1015-1018HV50. 

The rubber wheel abrasion test, a typical 3 body type one, was performed on these quenched and tempered specimens 

with 56-107, 107-150 and 297 micro m dia. silica grit. The testing load was 86.3 N and 172.5 N, and the rubber wheel 

rotation speed was varied from 1 s(exp -1) to 4 s(exp -1). Though the higher testing load increases the wear loss, the 

wear rate expressed by the wear volume/(testing load x wear distance) changes depending on the wear condition and 

the microstructure. In case of 30 kg cast specimen, the silica grit preferentially attack and scrape off the matrix, and 

the wear rate increases with the increase in the testing load. The fine carbides in 1 kg cast specimens effectively 

protect the matrix from the attack of silica grit, and the wear rate decreases with increasing load which causes silica 

grit blunt and fracture. However, fine carbides tend to be fractured by silica grit and diminish the protective effect. 

Based on the worn surface structures, the abrasion mechanism is discussed comparing those of steel and eutectic 

25%Cr cast iron. 

Fukuoka Industrial Technology Center, Kitakyushu, JP; Kurume National College of Technology, JP; Kyushu University, 

Fukuoka, JP; Fujikikosan, Kitakyushu, JP; Oita National College of Technology, JP 


S. S.243-248 







Holmgren, Daniel 


Modelling the Thermal Conductivity of Various Cast Irons 

Modellierung der thermischen Leitfähigkeit von verschiedenen Gusseisenwerkstoffen 

The thermal conductivity of five predominately pearlitic grades of lamellar, compacted and spheroidal graphite iron have 

been modelled by means of existing models based on average field approximations. The model is based on the area 

fraction of different constituents and the width to length ratio of the graphite. The thermal conductivity of graphite in 

cast iron is derived by inverse modelling. These data are used in combination with experimental thermal conductivity 

values for a pearlitic matrix in order to model the thermal conductivity of various cast iron grades with good agreement. 

The calculations are executed for cast iron from room temperature up to 500 deg C. 

Jönköping University, SE 


S. S.318-323 





Ignaszak, Zenon 


Study on Data Base of Modeling Concerning Casting Phenomena in Cast-Iron-Mould Simulation 

Systems 

Studie über eine Datenbasis für die Modellierung bezüglich Gussphänomenen bei Gusseisen-Form-Simualtionssystemen 

In the foundry processes the hard modeling based on physical-mathematical formula is burdened with simplifications 

resulting from both: knowledge level on description of particular phenomena and level of theirs complexity. Trends 

observed in modeling of foundry processes and expectations of users compared with creators' up-grades propositions 

are discussed. The author presents real possibilities of efficient modeling validation considering that limits of 

multiphysics/multiscale modeling exist for massive cast-iron castings, including the zones infected by degenerated 

structure (e. g. chunky graphite, dross inclusions). The model validation demands experimental-simulation studies. In 

the paper also the stress grid castings made of lamellar cast-iron are presented as an example of experimental model 

validation including the thermomechanical properties of cast-iron and furan mould and applying special Hot Distortion 

(HDplus(R)) tests of this sand. The validation of thermo-mechanical model was carried out with the use of Comsol 

system and chosen foundry simulation code. 

Poznan University of Technology, PL 


S. S.305-311 







Itoh, Toku; Ogi, Keisaku 


Lubricated Friction and Wear Properties of P-B Bearing Flaky Graphite Cast Iron 

Reibung mit Schmierung und Verschleißeigenschaften von P-B-haltigem Gusseisen mit Lamellengraphit 

Lubricated reciprocating tests were conducted on an SRV tester to investigate effects of stroke and frequency on 

frictional and wear properties of flaky graphite cast iron used for marine cylinder liner by varying frequency and stroke 

under a given sliding velocity in boundary and mixed lubrication regime. It was clarified that changes in coefficient of 

friction were significantly dependent on stroke and frequency: in boundary lubrication, coefficient of friction at steady 

state showed a lower value at a combination of lower frequency and therefore larger stroke. In mixed lubrication, 

however, a combination of lower frequency and larger stroke produced a higher friction. In boundary lubrication where 

no run-in process was observed, higher frequency contributed to producing rougher surfaces resulting in higher friction. 

In mixed lubrication bordering on boundary lubrication higher frequency promoted run-in, enhancing film formation and 

lowering friction. Effects of frequency and stroke also reflected on wear, changes in separation voltage between a disk 

and a ball specimen, which were in accordance with changes in friction. 

Oita National College of Technology, JP 


S. S.374-379 





Iwabuchi, Yoshitaka; Kobayashi, Isao 


Suppression of Elevated Temperature Brittleness in Spheroidal Graphite Cast Iron by Increasing 

Phosphorus Content 

Unterdrückung der Sprödigkeit bei höheren Temperaturen bei Gusseisen mit Kugelgraphit durch erhöhten 

Phosphorgehalt 

Elevated temperature brittleness (ETB) of spheroidal graphite (s-g) cast iron has been referred to as reduced ductility 

within an elevated temperature range and has been related to grain boundary brittleness. The phenomenon of ETB has 

not been yet clearly understood. In this study, the factor affecting on ETB was studied in terms of strain rate and 

chemical composition. A study was carried out on the influence of phosphorus on ETB by using laboratory-made heats 

containing different phosphorus contents. ETB indicated the marked decrease in ductility at around 673 K. SG cast iron 

containing low phosphorus content manifested ETB at temperatures between 650 K and 700 K. There was a consistent 

correlation between the fractional increases in intergranular fracture appearance and the decrease in elongation. The 

increase of phosphorus suppressed ETB and SG cast irons containing phosphorus exceeding 0.030 % were found to be 

immune to ETB. It was found that ETB could be suppressed by reducing the ratio of magnesium and phosphorus to less 

than 1.5. 

Kushiro National College of Technology, JP 


S. S.428-432 







Jonuleit, Manfred; Maschke, Werner 

Publikationssprache: DE 

Beitrag zur Herstellung von Gusseisen mit Vermiculargraphit (GJV) 

Contribution to the production of cast iron with vermicular graphite (GJV) 

Nach einem kurzen Rückblick auf die Historie der Entwicklung des Gusseisens mit Vermiculargraphit werden dessen 

Vorteile gegenüber dem Gusseisen mit Lamellengraphit sowie der derzeitige Stand der Technik bei den verschiedenen 

Herstellungsverfahren und die mechanischen Eigenschaften vorgestellt. Als wesentlicher Aspekt bei der Herstellung von 

GJV-Teilen mittels Zugabe von Magnesiumdraht spielt der Schwefelgehalt der Ausgangsanalyse eine entscheidende 

Rolle. Der S-Gehalt im Basiseisen sollte vorzugsweise auf 0,010 % bis 0,012 % eingestellt werden. Anderenfalls kann es 

zu ungewolltem Lamellengraphit oder erhöhten Anteilen an Kugelgraphit kommen. Auch durch Titanzugaben mit 

Ti-Gehalten zwischen 0,8 % und 0,020 % kann die Bildung von Kugelgraphit unterbunden werden. Da Magnesium eine 

höhere Affinität zum Sauerstoff als zum Schwefel hat, sollte durch eine Vorkonditionierung der Sauerstoffgesamtgehalt 

auf ca. 30 ppm vor der Behandlung eingestellt werden, um eine erfolgreiche GJV-Herstellung sichern. Das hier 

vorgestellt Verfahren mit der Vorkonditionierung mit einer Ce-Vorlegierung und Drahtunterbehandlung erweist sich als 

eine unkomplizierte, treffsichere Methode zur GJV-Herstellung von z.B. Schwungscheiben, Kupplungs- und 

Bremsscheiben sowie Abgaskrümmern. Bei Einhaltung der Vorgaben lässt sich der Prüfaufwand reduzieren. 

ASK Chemicals Metallurgy, Unterneukirchen, DE 

Giesserei-Rundschau 


Heftnummer 11/12 

S. S.282-287 (6 Seiten, 8 Bilder, 22 Quellen) 




Kainzinger, Paul; Guster, Christoph; Severing, Martin; Wolf, Anton 


Zum Einfluss überlagerter Mittelspannung und Temperatur auf das zyklische Materialverhalten von 

Gusseisen mit Kugelgraphit 

Influence of mean stress and temperature on the cyclic behavior of Ductile Iron 

Bauteile von Windkraftanlagen werden häufig aus Gusseisen mit Kugelgraphit gefertigt. Bei der Dimensionierung solcher 

Anlagen müssen auch die auftretenden hochdynamischen Betriebslasten berücksichtigt werden. Dazu sind geeignete 

Modelle notwendig, welche die zyklische Materialfestigkeit mit berücksichtigen. In diesem Beitrag wird zunächst auf ein 

bereits früher vorgestelltes Modell zur Abschätzung der Wöhlerlinie von Gusseisen mit Kugelgraphit, das auf Parametern 

der Gießsimulation basiert, eingegangen. Dann wird der Einfluss von überlagerter Mittelspannung und der von tiefen 

Betriebstemperaturen auf das zyklische Materialverhalten diskutiert. Es wurden Proben aus unterschiedlich schnell 

erstarrenden Bereichen einer Windkraftnabe untersucht. Die daraus resultierenden unterschiedlichen zyklischen 

Materialkennwerte wurden mit der Anzahl an Graphitkugeln/mm(exp 2) korreliert, und so die lokale Dauerfestigkeit 

abgeschätzt. Sowohl die statischen als auch dynamischen Materialeigenschaften sind stark vom dem aus den lokalen 

Erstarrungsbedingungen resultierenden Gefüge abhängig. Je nach Auswertemethode ergab sich bei den Versuchen eine 

Mittelspannungsempfindlichkeit von M=0,54 bzw. 0,42. Von der Zugfestigkeit abhängige Formeln zur Abschätzung der 

Mittelspannungsempfindlichkeit ergeben einen Wert von ca. M = 0,2. Somit unterschätzen diese Formeln die hier 

gefundene Empfindlichkeit deutlich. Zyklische Versuche bei einer Temperatur von -40 deg C zeigten eine Steigerung der 

ertragbaren Lastwechsel um ca. einen Faktor 4. Über die Dauerfestigkeit kann dabei aufgrund der herabgesetzten 

Grenzschwingspielzahl keine Aussage getroffen werden. 

Montanuniversität Leoben, AT; AMSC Austria, AT 










Karbakhsh Ravari, B.; Nili Ahmadabadi, M. 


Influence of Alloying Elements on the Bainitic Transformation of Ductile Iron 

Einfluss von Legierungselementen auf die bainitische Umwandlung bei Gusseisen mit Kugelgraphit 

Alloing elements may be added to ductile iron to improve mechanical properties or prevent pearlitic transformation 

during austempering process. On the other hand, the segregation of alloying elements during solidification changes the 

kinetics of austempering process which in turn bainitic transformation would be function of local concentration of 

alloying elements. In this research, kinetics of the first stage of bainitic transformation in ductile iron has been studied 

by the means of comparing the bainitic tranbsformation in steels with the same composition similar to the alloyed 

ductile iron matrix after austempering treatment. According to the results of dilatometry tests, the effect of Si and Mn in 

steel samples on the incubation time of bainitic transformation was obtained. Also, the influence of austempering 

temperature on "S-shape" curve has been investigated by means of dilatometry data. 

University of Tehran, IR 


S. S.175-180 





König, Mathias; Svensson, Ingvar L.; Wessen, Magnus 


The Influence of Alloying Elements on Chill Formation in CGI 

Einfluss von Legierungselementen auf die Bildung von Weißerstarrung bei Gusseisen mit Vermiculargraphit 

The influence of alloying elements on the chill formation in Compacted Graphite Iron (CGI) is investigated. Chill wedges 

cast in an industrial foundry were used to investigate the chill formation. A total number of 19 chemical compositions 

were studied, including three trials of varying nodularity treatment level; four trials of varying copper content; four trials 

of varying silicon content; four trials of varying tin content and four trials of varying carbide promoter content. Three 

wedges were cast for each alloy composition, of which one was used for measuring the temperature at three different 

heights in the wedge. Contrary to some previous reports, the results indicate that low-nodularity CGI is not more prone 

to chill formation (columnar white) than high-nodularity CGI. Trends regarding the effect of alloying elements on chill 

formation are shown to generally be in agreement with previous work on spheroidal graphite iron and lamellar graphite 

iron. Most of the samples also show carbide formation in centre line areas of the wedge (inverse chill), this occurrence 

is also discussed in the paper. 



S. S.126-131 







Kozak, Dmytry S. 


Development of Hypereutectoid Steel with Nodular Graphite 

Entwicklung eines übereutektoiden Stahls mit Kugelgraphit 

This work studies the formation of cast structures in hypereutectoid steel modified by alloying modifiers 

(Fe30Si55Mg7Ca2REM4, Fe34Si55Mg9Ca2 and Fe63Ni30Mg7) together with inoculants Fe20Si60Ba20. It is found that 

at spheroidizing by 0.7 % Fe63Ni30Mg7 and inoculation by 1.5 % Fe20Si60Ba20 causes the formation of inclusions of 

nodular graphite with nodularity exceeding 90 % and a structurally-free cementite structure is obtained. The mechanical 

properties of the steel with nodular graphite modified by Fe63Ni30Mg7 and Fe20Si60Ba20 are as follows: tensile 

strength (sigma (ind b)) 660-680 MPa, yield strength (sigma (ind 0.2)) 520-540 MPa, percent elongation (delta ) 5-8 %, 

impact strength (KC) 15-35 J/cm(exp 2), Brinell hardness (HB) 241-255. After ferritic annealing these parameters were 

found to be sigma (ind b)=530-560 MPa, sigma (ind 0.2)=400-430 MPa; delta =20-24%, KC=160-180 J/cm(exp 2), 

150-162 HB. 



S. S.132-136 





Lampic, Milan; Walz, Marc 


Impfen zur Anregung der Graphitkristallisation in Gusseisenschmelzen. Teil 2: Gusseisen mit 

Kugelgraphit - EN-GJS 

Bei den graphitisch erstarrenden Gusseisenwerkstoffen ist Impfen im Normalfall Desoxidation. Im Fall von Gusseisen mit 

Lamellengraphit hat dies den Zweck, die Ausfällung der Kieselsäure SiO2 anzuregen, die ihrerseits als beta -Cristobalit 

den Graphit ankeimt. Bei Gusseisen mit Kugelgraphit erfolgt die Desoxidation mit Magnesium. Dabei werden mit MgO, 

MgS, MgO SiO2 und 2MgO SiO2 Produkte mit kristallographischen Merkmalen gebildet, die mit denjenigen des Graphits 

nicht hinreichend gut übereinstimmen, um als Keime dienen zu können. Darum war zu klären, ob - und wenn ja - wie 

diese Produkte bei einer zweiten Desoxidation (Impfen) in die Keimbildung mit einbezogen werden. Dabei war auch die 

Frage nach einem Restsauerstoff- und -schwefelbedarf zu stellen. Der Sonderfall des Impfens mit Hilfe eines Inhibitors 

(Bismut) war interessant genug für eine tiefergehende Analyse des Keimbildungsmechanismus, genauso, wie die 

Anwendung des Massenwirkungsgesetzes zur Bestimmung der Reaktionsfolge bei komplex zusammengesetzten 

Impfstoffen. Schließlich war das Abklingverhalten der Impfwirkung auf einfache Weise zu quantifizieren und dem 

Praktiker ein probates Mittel zur ebenso einfachen Bewertung von Größe und Verteilung des Volumendefizits bei 

Verwendung verschiedener Impfmittel zur Verfügung zu stellen. 



Heftnummer 4 

S. S.84-86,88,90-94,96-97 (11 Seiten, 15 Bilder, 3 Tabellen, 20 Quellen) 






Leibenguth, P. u.a. 


Erhöhung der Dauerfestigkeit bei Zylinderkurbelgehäusen aus GJL durch Festigkeitstahlen 

Durch lokale Werkstoffbeeinflussungen mittels gezielter Maßnahmen, wie Festigkeitsstrahlen, können potentiell höhere 

Dauerfestigkeiten für ein Bauteil aus Gusseisen mit Lamellengraphit erreicht werden. Die für eine derartige Behandlung 

sinnvollen Bereiche am Bauteil können anhand von Finite-Elemente-Berechnungen identifiziert werden. Der Beitrag 

beschäftigt sich mit den Wirkmechanismen sowohl mikroskopisch im Gefüge als auch makroskopisch an der Oberfläche 

des Bauteils. Ziel ist es, ein Simulationsmodell zu entwickeln, das neben anderen Prozessen die Auswirkung des 

Strahlpozesses erfasst. So wird als Endergebnis eine bauteilspezifische, ortsaufgelöste Strahldosis zur Erhöhung der 

Dauerfestigkeit angestrebt. 

Steinbeis-Forschungszentrum Material Engineering Center Saarland, Saarbrücken, DE; Neue Halberg-Guss, 

Saarbrücken, DE; RWP, Roetgen, DE; wheelabrator group, Metelen, DE 





Li, Feng-jun; Cai, An-Ke; Tang, Ding-Xiang; Ren, Feng-zhang; Dong, Hong-Li 


Some Key Points on High Strength Grey Iron Cylinder Block Production 

Einige Schlüsselaspekte bei der Produktion von Zylinderkurbelgehäusen aus hochfestem Gusseisen mit Lamellengraphit 

Nowadays, the cylinder block castings are most commonly made by 250 MPa (tensile strength) grey iron. Some 

advanced engines require the cylinder block material to be 300 MPa. Usually it is easy to get the tensile strength up to 

300 Mpa for a grey iron test bar. But some difficulties will be encountered to produce the complex cylinder block 

castings. Some problems, for instance, shrinkage holes, leakage, cracks and bad machinability may arise. In this paper 

some technical joints for the successful production of 300 MPa cylinder block are introduced. 

Technology & Material Research Institute, China First Tractor Corp., Louyang, CN; Henan University of Science and 

Technology, Luoyang, CN 


S. S.357-360 







Lora, Ruben; Dioszegi, Attila; Elmquist, Lennart 


Solidification Study of Gray Cast Iron in a Resistance Furnace 

Studie über die Erstarrung von Gusseisen mit Lamellengraphit in einem Widerstandsofen 

Solidification of hypoeutectic gray cast iron has been investigated in a resistance furnace. A cylindrical shaped sample 

with three thermocouples, two inside and one in the surrounding, was solidified and compared to samples quenched at 

different stages during the solidification interval. An additional sample in the series has been produced to reveal the 

primary grain structure using Direct Austempering After Solidification (DAAS) treatment. The present paper collect for 

the first time under the same experimental procedure the solidification of a hypoeutectic gray cast iron where both the 

growth of the primary and eutectic phase are observed. An increase of the secondary dendrite arm spacing (SDAS) was 

observed until the end of the solidification interval. A comparison of the measured solidified fractions of the phases with 

those predicted using Fourier Thermal Analyses evidenced the quenching effectiveness. The eutectic cell size is in 

agreement with the literature. The method presents good consistency. 



S. S.108-113 





Ma, Sheng-Qiang; Xing, Jian Dong; Yi, Da-Wei; Zhang, Jian-jun; Ma, Sheng-Chao; Liu, Guo-Feng 


Influence of Boron Concentration on the Corrosion Resistance of High Boron White Cast Iron to 

Liquid Zinc Bath 

Einfluss der Borkonzentration auf die Korrosionsbeständigkeit eines borreichen weißen Gusseisens gegen ein flüssiges 

Zinkbad 

The influence of boron concentration on corrosion resistance of high boron white cast iron dipped into a pure liquid zinc 

bath at 460 deg C was investigated. The results reveal that high boron white cast iron containing 3.5 wt.%B exhibits 

excellent corrosion resistance due to the dense continuous netlike or parallel Fe2B phase which hinders the Fe/Zn 

interface reaction. The corrosion rate decreases significantly when the boron concentration increases, but the corrosion 

rate declines slightly when the boron concentration exceeds 3.5wt.%. EDS results indicate the coarse and compact 

delta phase generated near the matrix and a large amount of massive and blocky zeta phase occurred close to the 

liquid zinc. The corrosion process includes Fe/Zn interface reaction and the spalling and fracture of Fe2B. The failure of 

Fe2B is mainly caused by the microcrack of phase transformation. 

Xian Jiaotong University, CN; ChangAn University, Xian, CN 


S. S.219-224 







Maschke, Werner; Jonuleit, Manfred 


Herstellung von Gusseisen mit Vermiculargraphit 

Die Entwicklung des Werkstoffs Gusseisen mit Vermiculargraphit ging einher mit der von Gusseisen mit Kugelgraphit. 

Während Gusseisen mit Kugelgraphit nach dem zweiten Weltkrieg seinen Siegeszug antrat, wurde der Vermiculargraphit 

zunächst nur als ungewollte Graphitform bei der Herstellung von Gusseisen mit Kugelgraphit registriert. Die Bedeutung 

des Werkstoffs Gusseisen mit Vermiculargraphit für die Fertigung von temperatur- und temperaturwechselbeständigen 

Bauteilen zeigte sich erst später. Eingegangen wird auf die Herstellungsverfahren von Gusseisen mit Vermiculargraphit, 

seine mechanischen Eigenschaften und speziell auf die Aspekte seiner Herstellung mit Draht nach einer 

Vorkonditionierung. Der Einsatz der Magnesiumbehandlungsdrähte ist aus den Eisengießereien nicht mehr 

wegzudenken. Das hier gewählte Verfahren mit der Vorkonditionierung. die zu reduzierten Gesamtsauerstoff- und 

Oxidulwerten führt, schafft gute Voraussetzungen für eine nachfolgende Drahtbehandlung zur Herstellung von 

Gussteilen aus Gusseisen mit Vermiculargraphit. Diese Paarung von Vorkonditionierung mit VL(Ce)2 und 

Magnesiumunterbehandlung mit Inform-Draht ist eine unkomplizierte, treffsichere Methode zur Herstellung von 

Gusseisen mit Vermiculargraphit. 



Heftnummer 4 

S. S.98-102,104 (6 Seiten, 8 Bilder, 2 Tabellen, 22 Quellen) 





Mayerling Martinez, Celis; Valle, Nathalie; Lacaze, Jacques; Thorbjornsson, Ingolfur; Johannesson, Birgir; Thorgrimsson, 

Jon Thor; Podgornik, Bojan; Vizintin, Joze 

Wear Property of Ductile Iron Locally Reinforced with Cr-Containing Steel Inserts 

Verschleißeigenschaft von Gusseisen mit Kugelgraphit örtlich verstärkt mit chromhaltigen Stahleinlagen 

The influence on the wear properties of ductile iron with Cr-containing steel inserts has been investigated before and 

after austempering. The microstructure of locally reinforced ductile iron, with and without an austempering treatment, 

has been characterized using optical microscopy, scanning and transmission electron microscopy and secondary ion 

mass spectrometry. The introduction of such inserts during casting leads to the precipitation of carbides M3C, M7C3 

and M23C6 (M stands for Fe and/or Cr) inside the inserts and to M3C and M7C3 in the region surrounding the inserts. 

After austempering, a partial dissolution of these latter carbides and transformation of the matrix to ausferrite occur. 

The wear properties of these materials have been evaluated under reciprocating sliding motion using cylinder-on-disc 

line contact configuration. The results of the present investigation show a better wear behavior of the reinforced 

material related to the microstructural changes observed. 

Centre de Recherche Public - Gabriel Lippmann, Belvaux, LU; CNRS UMR 5085, Centre Interuniversitaire de Recherche 

et d'Ingenierie des Materiaux (CIRIMAT), ENSIACET, INPT, Universite Paul Sabatier, Toulouse, FR; Innovation Center 

Iceland, Reykjavik, IS; Malmsteypa Thorgrims Jonssonar, Gardabaer, IS; University of Ljubljana, SI 


S. S.441-446 







Menk, Werner; Tunzini, Sabine; Rieck, Torsten; Honsel, Christoph; Weiss, Konrad 


Development of Ductile Iron Material, Simulation and Production Technology to Locally Strengthen 

Castings 

Entwicklung von Gusseisen mit Kugelgraphit, Simulation und Produktionstechnologie für lokal verfestigte Gussteile 

A lot of innovations in molding and casting technology and also simulation techniques have made ductile iron more and 

more competitive and it even competes meanwhile against steel forgings. A successful substitution of steel forgings for 

example is the wheel carrier for a high volume car with the Georg Fischer new ductile iron material 'SiboDur', a ductile 

iron family with high strength and high elongation at the same time. But there is still a great potential for ductile iron 

castings to substitute steel forgings, in particular in the automotive industry. One example is the crankshaft for the 

engine: Quite a lot of gasoline engines are equipped with ductile iron crankshafts, but for instance most of the diesel 

engines are still running with forged steel cranks. The reason is mostly the belief of design engineers that it is not 

possible to get similar fatigue limit with castings com-pared to forged steel. This belief may often be correct, but using 

local strengthening technologies, such as roller burnishing of bearing fillets or inductive hardening of highly stressed 

areas can raise the fatigue limit of casted crankshafts dramatically. The paper presents studies which show that using 

the right ductile iron material and optimized roller burnishing conditions can raise the fatigue limit of cast crankshafts to 

values even higher than forged steel ones (material 38MnVS6). But even quenched and tempered forged steel 

crankshafts are in the focus to be substituted by castings. It is well known that ductile iron also can be induction 

hardened, but the induction hardening of ductile iron is still an empirical technology. This leads to the second part of the 

paper: In a cooperation of Georg Fischer and RWP a research project was carried out to develop a simulation 

technology to predict the residual stresses in a cast crankshaft due to induction hardening under different condi-tions. 

The results are very encouraging and enable us today to predetermine the induction hardening conditions to get 

optimized fatigue behavior of ductile iron crankshafts. Of course, the findings can also be used for other applications 

than crankshafts. 

Georg Fischer Automotive, Schaffhausen, CH; Georg Fischer, Mettmann, DE; RWP, Roetgen, DE 


S. S.343-348 






Zeitschriftenaufsatz; 02 

Mitrovic, Danijel; Strmole, Ales; Medved, Jozef; Mrvar, Primoz 


The effect of vibration and cooling rate on eutectoid transformation in spheroidal graphite cast iron 

Einfluss von Schwingung und Abkühlungsgeschwindigkeit auf die eutektoide Umwandlung in Gusseisen mit Kugelgraphit 

The following paper addresses the influence of vibration and cooling rate on eutectoid transformation in EN-GJS-500-7 

spheroidal graphite cast iron, with hardness ranging between 240 HB in thick-walled sections and 170 HB in thin-walled 

sections of the casting. The castings were poured at Livar d.d. foundry, Ivancna Gorica, Slovenia, with an automatic 

horizontal green sand molding line and standard casting mode. The eutectoid transformation was investigated using 

different analytical techniques. Metallographie analysis with optical microscope, differential scanning calorimetry (DSC) 

and hardness measurements over various dimensions of tested specimens were performed and the tensile strength was 

measured at room temperature. Image analysis was used to evaluate the nodule count, the morphology of the graphite 

particles and the percentage of microstructural constituents. The chemical composition was determined by flame 

spectroscopy. The calculations and predictions of solidification, cooling curves and mechanical properties were 

performed by casting simulation and thermal analysis. 

Livar, Ivancna Gorica, SI; University of Ljubljana, SI 



Heftnummer 1 





Moumeni, Elham; Tiedje, Niels Skat; Hattel, Jesper Henri 


Effect of titanium on the near eutectic grey iron 

Der Einfluss von Titan auf naheutektischen Grauguss 

The effect of Titanium on the microstructure of grey iron was investigated experimentally in this work. Tensile test bars 

of grey cast iron of near eutectic alloys containing 0.01, 0.1, 0.26 and 0.35 % Ti, respectively were made in green sand 

moulds. Chemical analysis, metallographic investigation and thermal analysis of the specimens were carried out 

thoroughly. An SEM and TEM study were performed in order to observe the effect of Ti on the microstructure of the 

alloys in smaller scale. Furthermore, the microstructure and thermal analysis are related and discussed. 

Technical University of Denmark, Lyngby, DK 



Heftnummer 1 







Mrvar, Primoz; Petric, Mitja; Medved, Jozef 


Influence of Cooling Rate and Alloying Elements on Kinetics of Eutectoid Transformation in 

Spheroidal Graphite Cast Iron 

Einfluss der Abkühlungsgeschwindigkeit und von Legierungselementen auf die Kinetik der eutetoiden Umwandlung bei 

Gusseisen mit Kugelgraphit 

Paper deals with influence of cooling rate and alloying elements on kinetics of eutectoid transformation in spheroidal 

graphite cast iron (SGI). Transformation of austenite can proceed into ferrite and graphite (gamma Fe*rightwards 

arrow*alpha Fe+G) and/or in pearlite (gamma Fe *rightwards arrow* alpha Fe+Fe(ind 3)C). Examination of eutectoid 

transformation was made by evaluating the "in-situ" dilatation curves together with metallographic examinations, DTA, 

and dilatation analyses in solid state. ThermoCalc software was applied for thermodynamic calculations of phase 

equilibria. Based on numerous quantitative relations, such as relation between fractions of ferrite and pearlite in the 

as-cast SGI that was determined by analysis of dilatometric curves and taking into account also composition of melt, 

ferrite/pearlite ratio in the microstructure could be determined in a very short time. Thus the melt composition could be 

corrected by adding Cu and/or Mn or Si, respectively, using the "in situ" dilatation analyses. Characteristic 

temperatures of eutectoid transformation have been established from the kinetics of austenite transformation and from 

temperature dependence of ferrite and/or pearlite growth. Kinetics curves that enable to determine fractions of single 

microstructure constituents in the microstructure as function of transformation time, mainly used for ferrite and pearlite 

SGI, can be well determined with physical sigmoidal Boltzmann model. 

University of Ljubljana, SI 


S. S.163-168 







Nakae, Hideo; Fujimoto, Kyohei 


Influence of Ti on Graphite Morphological Transition in Flake Graphite Cast Iron 

Einfluss von Titan auf den Graphitmorphologieübergang bei Gusseisen mit Lamellengraphit 

The morphological transition from the A-type to D-type graphite (undercooled graphite) in cast iron has been studied 

using Fe-3.5%C-2.0%Si-0/0.1%Ti samples. The samples were prepared using a high frequency induction furnace flowing 

Ar atmosphere using 0.25% steel rods with or without Ti addition. The samples had Ti contents that ranged from 0 to 

0.10% at 5 different levels by the addition of sponge titanium. The cooling curves of these melts were measured in a 

shell mold with an inside diameter of 30 mm and 50 mm height and in four BN-coated steel cup molds with a volume of 

30 ml each. The cooling curves were measured by CA thermocouples located at the center. The cooling curves were 

differentiated to determine the transition points, namely the onset and end points of the eutectic solidification. Three 

out of the four samples, solidifying in steel molds, were quenched during the eutectic solidification and their 

macro-structures and micro-structures were observed for the determining the solidification mode. The volume fractions 

of the D-type graphite area in the samples were measured using 30 microscope images of 50 x magnification, and their 

eutectic temperature was also determined using their cooling curves. The volume fraction of the shell mold samples 

increased with the Ti addition from 5% to 55%, and if the Ti content was greater than 0.05%, the acceleration occurred 

with their maximum undercooling, Delta TMAX. The critical undercooling temperature, TA/D, and the critical 

solidification rate, RA/D, of the A-type to D-type graphite transition were determined by comparing the volume fractions 

to the solidification time. The Delta TMAX and TA/D values increased with the Ti addition. This is the main reason why 

the Ti addition accelerates the D-type graphite increase. 

Waseda University, Tokyo, JP 


S. S.25-30 





Naydek, Vladimir L.; Gavrilyuk, Vladimir P.; Neizhko, Ivan G. 


On the theories of graphite formation in iron 

Über die Theorien der Graphitbildung im Gusseisen 

The paper reviews the theories of graphite formation in iron. The hypothesis of nodular graphite formation in pure 

iron-carbon alloys is proposed and discussed. Most theories considered flake graphite as the initial form of graphite in 

iron. Reseachers considered that spheroidising results in changing form of graphite in iron from the "natural flake one" 

to nodular one. But our hypothesis considers that in pure iron-carbon alloy nodular graphite should be formed. That is 

why it is necessary to study how surface active elements and impurities prevent formation of nodular graphite and 

facilate formation of flake one. Many experiments were conducted from the beginning to study the mechanism of 

nodular graphite formation. The potential of carbon as chemical element is almost unlimited. At present it is clear only 

that graphite grows in case of low content of sulphur and oxygen (and some other elements) and preventing them to be 

in the melt as surface active elements. 









Nobuki, Tohru; Hatate, Minoru; Shiota, Toshio 


Notch Effects on Impact and Bending Characteristics of Spheroidal Graphite and Compacted 

Vermicular Graphite Cast Irons with Various Matrices 

Kerbeffekte bei Schlagzähigkeits- und Biegekennwerten von Gusseisen mit Kugelgraphit und Gusseisen mit 

Vermiculargraphit mit verschiedenen Grundgefügen 

The object of this study is to find out and evaluate systematically how the basic factors such as graphite-shape, external 

notch and matrix-characteristic affect the impact and bending characteristics of cast irons. The Spheroidal Graphite 

(SG) and Compacted Vermicular graphite (CV) cast iron samples were prepared, and their matrixes were modified into 

ferritic, pearlitic and bainitic in order to make the various kinds of samples whose graphite-shape and matrix vary 

widely. From each sample we produced five kinds of Charpy-type specimens by adding five kinds of notches whose 

stress concentration factor (alpha ) varied from 1.0 (un-notched) to 4.8. The Charpy impact value decreases greatly in 

the range of alpha from 1 to 2.3 but decreases slightly in the range of alpha larger than 2.3. No influence to the 

fracture energy in the range of alpha larger than 2.3. Increasing of alpha results in moderate elevation of transition 

temperature of Charpy impact value and the transition temperature of CV cast ion is lower than that of SG one. The 

impact value in brittle fracture region of the cast iron samples were recognized to be a little bit larger than that of cast 

steel sample, and it was considered to be caused by graphite which act as a kind of buffer effect against crack growth 

in brittle fracture. 

Kinki University, Higashi-Hiroshima, JP 


S. S.392-397 




Buch 

Nofal, Adel; Waly, Mohamed 


Proceedings of the Science and Processing of Cast Iron IX SPCI-9, 9.-13. November 2010, Luxor, 

Egypt 



S. Getrennte Zählung; CD 






Nofal, Adel; Reda, Reham; Ibrahim, Khaled M.; Hussein, Abdel-Hamid 


Structural Refinement of 15%Cr-2%Mo White Irons 

Gefügefeinung bei weißem Gusseisen mit 15% Cr und 2% Mo 

This research aims at studying the structural refinement of 15%Cr-2%Mo hypo- and hypereutectic white irons through 

dynamic solidification and Nb-alloying (1-2%Nb). Solidification behavior was studied using DSC. Microstructure 

investigation and analysis were performed using optical, image analyzer as well as SEM, EDX and XRD analysis. 

Refinement mechanisms proposed involved both enhancing nucleation and altering the growth process of the primary 

and eutectic phases either by fragmentation of the primary growing phase in the case of dynamic solidification or by 

consuming the available carbon from the liquid and hence the amount and size of M7C3 will decrease in the case of 

addition of Nb-alloying. Nb has higher affinity to carbon during solidification, higher formation temperature than the 

main microstructure constituents and forms fine carbide so Nb achieves refinement of the microstructure. 

Central Metallurgical R&D Institute (CMRDI), Helwan, Cairo, EG; Cairo University, EG 


S. S.231-236 





Ochoa de Zabalegui, Edurne; Arriaran, Julian; Bicandi, Juan Carlos; Ferrer, Daniel 


Improvement of the Metallurgical Quality of Ductile Iron by Conditioning 

Verbesserung der metallurgischen Qualität von Gusseisen mit Kugelgraphit durch Konditionierung 

Using thermal analysis a preliminary study of the evolution of the metallurgical quality was carried out, concluding that 

it was strongly deteriorated during the Mg treatment, worsened at the pouring furnace. In order to improve the 

metallurgical quality a new phase of conditioning before the Mg treatment has been implemented. Also a special ladle 

was designed and built to be able to perform this new process stage in a robust manner. In this way the main objective 

was reached, increasing the metallurgical quality of the melt inside the treatment ladle and also at the pouring furnace, 

obtaining at the same time better process stability. The metallurgical quality improvement reflects at the cooling curves 

(stable solidification patterns), at the microstructure (higher nodule count, better graphite distribution and more ferrite 

content in the matrix) and at the mechanical properties (less tensile strength, higher elongation, less hardness and 

higher impact toughness) of the casting parts. 

EDERTEK, Mondragon, ES; Victorio Luzuriaga Usurbil, ES; Foseco Espanola, Izurza, ES 


S. S.487-492 







Pan, E. N.; Fan, C. C.; Chang, H. Y.; Röhrig, K. 


Gießbedingungen und Temperaturwechselbeständigkeit von dünnwandigen Gussstücken aus 

Gusseisen vom Typ GJS-SiMo 

High temperature thermal fatigue property of thin-section ductile cast iron GJS-SiMo 

Das Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, die optimalen Gießbedingungen zur Herstellung von dünnwandigen 

Gussstücken (2 bis 3 mm) aus Gusseisen mit Kugelgraphit vom Typ GJS-SiMo zum Einsatz unter 

Temperaturwechselbeanspruchung bis 800 deg C zu ermitteln. In den Versuchen wurden die Gefügeausbildung sowie 

die thermische Ermüdungsbeständigkeit anhand eines fest eingespannten Probestabes ermittelt und der 

Zusammensetzung und den Gießbedingungen von Probeabgüssen gegenübergestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei 

einem etwa konstanten Kohlenstoffgehalt von 3 % sowohl die Kugelzahl als auch die Nodularität mit steigendem 

Siliziumgehalt zunächst zunehmen, bei 3,8 bis 3,9 % Si ein Maximum erreichen und bei weiterer Erhöhung des 

Siliziumgehalts wieder abfallen. Demgegenüber nimmt der Ferritanteil mit steigendem Siliziumgehalt allmählich zu und 

erreicht bei 4,6 bis 4,8 % Si (CE = 4,53 bis 4,60 %) einen Höchstwert, um dann mehr oder weniger konstant zu bleiben 

oder ganz leicht abzufallen. Weiterhin hat sich gezeigt, dass die Eisen mit CE = 4,45 bis 4,55 % eine etwas höhere 

Kugelzahl und einen etwas höheren Ferritanteil haben als solche mit einem CE = 4,75 bis 4,85 %. Daraus ergibt sich ein 

Optimum für höchste Temperaturwechselbeständigkeit bei einer leicht übereutektischen Zusammensetzung von z. B. 

CE = 4,5 bis 4,6 %, bei der der Kohlenstoffgehalt mit 3,0 % C relativ niedrig und der Siliziumgehalt mit 4,6 bis 4,8 % 

relativ hoch liegt. Die höchste Temperaturwechselbeständigkeit wird bei einem Gefüge mit dem höchstmöglichen 

Ferritanteil und einer mittleren Kugelzahl erzielt. Zusätzlich kann die Temperaturwechselbeständigkeit durch einen 

Zusatz von 0,5 % Mo erheblich verbessert werden. 

National Taiwan University, Taipei, TW 

Giesserei-Praxis 


Heftnummer 5 







Pencea, Ion; Stefanescu, Doru Michael; Ruxanda, Roxana; Anghelina, Florina Violeta 


New Aspects Regarding the Structure of Spheroidal Cast Iron Carbon Inclusions Revealed by WAXD 

Investigations 

Neue Aspekte bezüglich des Struktur von Einschlüssen in Gusseisen mit Kugelgraphit entdeckt durch Untersuchungen 

mit Weitwinkel-Rötgendiffraktion 

The paper addresses mainly the atomic structure of the spheroidal carbon inclusions (CIs) from a magnesium treated 

cast iron. The qualitative phase analysis based on diffraction patterns shows that the CI by-products contain carbon, 

ferrite and iron oxides. Based on peak angular positions and their half-width at half-intensity, the distances between 

graphenes and the average height of the graphene stack were calculated. To comply with EN 13005 standard, the 

calculated results include the extended uncertainties U(95%). The Wide Angle X-ray Diffraction (WAXD) data proves 

clearly that the CI from the spheroidal cast iron do not have a polycrystalline graphite structure, but rather a 

turbostratic graphite-like structure with the d(002) surprisingly close to the graphite structure, e. g. to 3.34 A. If this 

conclusion is accepted, a new approach of the nucleation and growth mechanisms of the CIs in spheroidal cast irons as 

turbostratic graphite-like structures should be explored, while the mechanisms based on crystallographic considerations 

should be revised. 

University Politehnica of Bucharest, RO; Ohio State University, Columbus, OH, US; Emerson Climate Technologies, 

Sidney, OH, US; Valahia University, Targoviste, RO 


S. S.120-125 





Prasetyo, Y.; Lee, S. K.; Baek, E. R. 


Effect of Copper Addition on Mechanical Properties of Nodular Indefinite Chilled Iron (NICI) 

Einfluss eines Kupferzusatzes auf die mechanischen Eigenschaften von Indefinit-Chill-Guss mit Kugelgraphit 

Nodular infinite chilled iron (NICI) material with high content of nickel (~4.00%) was usually used as work roll in hot strip 

rolling mill. Microstructure of NICI was consists with nodular graphite and cementite with matrix phase consist of 

pearlite, martensite and ausferrite that depend on the alloying content. The introduction of copper was successfully 

increasing the hardenability of NICI by only using low nickel content (~2.50 %) with small addition of copper (0.52%). 

The development of NICI was done by hot shakeout of CO2 sand mold of as-cast iron and then isothermal heating in 

muffle furnace in temperature 300 deg C in 6 hours to achieve ausferritic transformation. By achieving the martensite 

and ausferrite phase in as-cast condition, the sample will not need austenitizing and quenching process and the sample 

that will be free of quenching crack and thermal stress that usually occurred austenitizing and quenching process. It 

was confirmed by optical microscope and scanning electron microscope (SEM) observations that with the small addition 

of copper (0.52%), the amount of pearlite was very small (~1.00%), but with further addition of copper (2.02%), the 

amount of martensite was significantly increase the hardness until 51.56 HRC but the tensile strength was significantly 

dropped into 442 Mpa from previously 571 Mpa without copper addition. From hardness and tensile strength data it can 

be seen that the optimum content of copper is 1.45 % that have good combination of hardness (47.75 HRC) and 

moderate tensile strength (508 Mpa). 

Yeungnam University, Gyeongsan, KR 



S. S.386-391 







Ren, Qin-Xin; You, Ming; Yao, Yun-Bang; Wen, Guang-Min; Cai, Qi-zhou 


Effect of Yttrium-Containing Nodulizer on the Microstructure Formation and Mechanical Properties 

of Heavy Section Ductile Iron Castings 

Einfluss eines yttriumhaltigen Kugelbildners auf die Mikrogefügebildung und die mechanischen Eigenschaften von 

dickwandigen Gussteilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit 

Ductile iron specimens with dimensions of 400 mm x 400 mm x 450 mm were prepared by treating the melt with an 

yttrium-containing nodulizer. The effect of yttrium on microstructure and mechanical properties was investigated, and 

the formation of degenerate graphite was discussed as well. The results show that the yttrium-containing nodulizer has 

good nodulization fading resistance for heavy section ductile iron, since the high melting point hexagonal oxide Y2O3 

particles were formed from the nodulizer in the melt and those could act as heterogeneous nuclei for graphite nodule 

for a long time. Segregation of Ti and MgO at grain boundaries broke the austenite shell, resulting in graphite 

degeneration. When heavy section ductile iron castings with pearlite matrix were cast, graphite nodule size became 

finer and the nodularity of graphite nodules improved due to the addition of 0.01wt% Sb to the melt, and pearlite 

content in specimens increased due to alloying with Cu, Cr, Mo. The heavy section ductile iron tool bed was fabricated 

by treating the melt with the yttrium-containing nodulizer and Ni. The nodularity of the attached block was 85%~90%, 

tensile strength, elongation and impact toughness were 440 MPa, 23.3% and 5.0 J/cm(exp 2) respectively. 

CITIC Heavy Industries, Luoyang, CN; Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, CN 


S. S.73-78 







Richards, V. L.; Lekakh, S. N.; Teague, J.; Peaslee, K. D. 


Alterung und Bearbeitbarkeit von Gusseisen mit Vermicular-und Kugelgraphit 

Aging and machinability of irons with compact and spheroidal graphite 

Der natürliche Alterungsprozess von Gusseisen mit Vermiculargraphit(GJV) und Kugelgraphit (GJS) im Gusszustand und 

nach einer Lösungsglühbehandlung wurde gemeinsam mit der Bearbeitbarkeit der Gussstücke untersucht. Die 

Probekörper für die Bearbeitungsversuche sowie Zugproben aus ferritischem GJS und perlitischem GJV wurden in zwei 

kommerziellen Gießereien abgegossen. Die natürliche Alterung in GJV und GJS wurde statistisch durch Auswertung der 

Zugfestigkeit und Härte verfolgt. Die Bearbeitbarkeit wurde mithilfe von zwei Werkzeugkraft-Dynamometem zur 

Messung der Werkzeugkraft bestimmt. Bei niedrigerer Frequenz wurden die mittlere Werkzeugkraft und bei hoher 

Frequenz die Korrelation zwischen Werkzeugkraft und detaillierter Information über die Spanbildung verfolgt. Hinzu 

kamen Hochgeschwindigkeits-Videoaufnahmen sowie Aufnahmen mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) und der 

Energiedispersiven Spektroskopie (EDS) der bearbeiteten Oberfläche und der Späne. Bei den Bearbeitungsversuchen 

wurden ein Oberflächenschnitt auf einer CNC-Drehbank durchgeführt, die so programmiert war, dass die 

Oberflächengeschwindigkeit während des Schneidvorganges konstant blieb. Zusätzlich zur Alterung der Proben wurden 

einige Probestücke auch ferritisiert, um die Wechselwirkung zwischen freiem Ferrit und Verfestigung durch Alterung zu 

erfassen. Um die Wirkungen der Alterung zu bestätigen, wurden auch einige Proben nochmals lösungsgeglüht, um 

erneute Ergebnisse nach der natürlichen Alterung zu erhalten. Die Vorgänge bei der Rissbildung und an der 

Schneidkante zwischen Metall und Werkzeug wurde durch Vergleich der gemessenen Schnittkräfte mit ihrer idealen 

Normalverteilung verfolgt. Es konnte gezeigt werden, dass die Arbeit zum Ablösen der Späne von den Schnittkräften 

abhängt. Die Ergebnisse dieser Untersuchung können eingesetzt werden, um die Herstellung und Bearbeitung von 

Gussstücken zu verbessern. 



Heftnummer 12 

S. S.530-539 

Seiten/Bilder/Tabellen/Quellen: 10S,19B,6T,18Q 




Riposan, Iulian; Chisamera, Mihai; Stan, Stelian; Stefan, Eduard; Hartung, Cathrine 


Role of Lanthanum in Graphite Nucleation in Grey Cast Iron 

Die Rolle von Lanthan auf die Graphitkeimbildung bei Gusseisen mit Lamellengraphit 

Specific investigations concerning La-contributions in graphite nucleation process in Ca, Al, La-FeSi inoculated grey 

cast irons were performed by using a scanning electron microscopy (SEM, EDS). It was re-confirmed that complex (Mn, 

X)S compounds act as major nucleation sites for graphite flakes. La was mainly concentrated in the first formed 

oxide-based micro-inclusions (similarly to Al), but also at an important level in the shell of (Mn, X)S compounds 

(accompanying Ca). It is assumed that La forms micro-inclusions later than Al, as La-reached phase surrounded 

Al-reached phase. Complex Al-La small micro-inclusions, as possible better nucleation sites for (Mn, X)S compounds 

and La-Ca presence in the shell/body of these sulphides, possible better nucleation sites for flake graphite, appear to 

be the peculiar effects of ferrosilicon based inoculants, which include these active elements, promoting type-A graphite, 

inclusively in low S-grey iron. 

University Politehnica of Bucharest, RO; Elkem Foundry Products, Kristiansand, NO 


S. S.19-24 







Röhrig, Klaus 


Legiertes Gusseisen, Teil 5 

Alloy cast irons 

Gusseisenwerkstoffe sind Eisen-Kohlenstoff-Silicium-Legierungen, die eine Vielzahl weiterer Elemente als Legierungs-, 

Begleit- und Spurenelemente sowie Verunreinigungen enthalten, die alle einen wesentlichen Einfluss auf die 

Gefügbildung und damit auf die Eigenschaften haben. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich ausführlich mit der 

Perlitbildung, der eutektoiden Umwandlung im metastabilen System bei Gusseisen mit Lamellengraphit und bei 

Gusseisen mit Kugelgraphit. Perlit besteht aus Schichtpaketen aus Ferrit und Zementit. Auch der Lamellenabstand 

zwischen diesen Schichten ist eigenschaftbildend. Eingegangen wird auf die Abhängigkeit des Lamellenabstands im 

Perlit von der Bildungstemperatur, die Beziehungen zwischen Brinellhärte, dem Gehalt an gebundenem Kohlenstoff und 

dem Lamellenabstand im Perlit, auf ein isothermes ZTU-Diagramm von legiertem Gusseisen mit Kugelgraphit, ein 

kontinuierliches ZTU-Diagramm für ein manganlegiertes Gusseisen mit Kugelgraphit, ein Gefügemengen-Diagramm für 

Gusseisen mit Kugelgraphit mit den Anteilen an Martensit, Ferrit, Perlit und Ausferrit (Bainit) und die 

Kohlenstoffauflösung im Austenit in Abhängigkeit von der Haltedauer bei ferritischem Gusseisen mit Kugelgraphit mit 

unterschiedlichen Durchmessern der Graphitkugeln und bei einem Gusseisen mit Lamellengraphit. ((Fortsetzung aus 

63(2012)9, S.359-366 )) 



Heftnummer 11 





Sakaki, Hayato; Mizumoto, Masayuki; Ohgai, Takeshi; Kagawa, Akio 


New Application of High Niobium Cast Iron as a Grain Refiner for Stainless Steels 

Eine neue Anwendung von niobreichem Gusseisen als Kornfeinungsmittel für korrosionsbeständige Stähle 

In order to develop a new application of cast iron, high niobium cast iron has been developed as a grain refiner for 

stainless steel. High niobium cast iron was prepared by adding pure niobium to a commercial cast iron. Coarse primary 

niobium carbide crystals were observed in the microstructure of the cast iron. The effect of the high niobium cast iron 

as an inoculant on the grain size of austenitic and ferritic stainless steels was examined in various experimental 

conditions. When the amount of the cast iron inoculant more than 3 mass% was added into the steel melt, fine equiaxed 

grains were observed and grain size was significantly reduced to 210 micro m. The results indicate that the high 

niobium cast iron is effective as a grain refiner for the austenitic and ferritic stainless steels. From the dissolution rate 

measurement, the grain refining mechanism was proposed. 

Nagasaki University, JP; Iwate University, Morioka, JP 


S. S.447-452 







Sebastian, Laino; Sikora, Jorge Antonio; Dommarco, Ricardo C. 


Advances in the Development of Carbidic ADI 

Fortschritte bei der Entwicklung von carbidischem Austempered Ductile Iron (ADI) 

Carbidic ADI (CADI) is a new type of Austempered Ductile Iron containing free carbides in the microstructure, providing 

a particular combination of wear resistance and impact toughness. In this work, four CADI variants were evaluated, in 

which carbides were promoted by alloying with chromium. Tests performed under the low stress abrasion condition 

imposed by the ASTM G65 standard show that CADI can increase the wear resistance up to ~100% when compared 

with conventional ADI austempered at the same temperature. The carbide content must be higher than ~10% to 

promote a considerable reinforcing effect. However, at this carbide content level, the impact toughness varies between 

~7 and ~11 J/cm(exp 2) for unnotched samples. These values are much lower than those of conventional ADI, but 

higher than those of other abrasion resistant materials, like white irons. Some CADI variants were also evaluated in field 

tests, producing abrasion under either low stress or high stress conditions. For this purpose, two CADI prototype parts 

were studied: screw segments for animal food extruders (low stress abrasion) and wheel loader bucket edges (high 

stress abrasion). The results gathered showed that CADI behaves satisfactorily under low stress abrasion, but the 

performance is not so good under high stress conditions. To analyze the differences in the abrasion response, scratch 

tests were performed in order to evaluate the interaction between the abrasive tip and the microstructure. 



S. S.187-192 







Selin, Martin 


Using Regression Analysis to Optimize the Combination of Thermal Conductivity and Hardness in 

Compacted Graphite Iron 

Nutzung der Regressionsanalyse zur Optimierung der Kombination von thermischer Leitfähigkeit und Härte bei 

Gusseisen mit Vermiculargraphit 

In cast iron there is a contradictory relationship between thermal conductivity and strength. In many applications it is 

desirable to optimize the material properties to obtain both sufficiently high thermal conductivity and sufficiently high 

strength. The aim of this paper is to investigate how various microstructure parameters and alloying elements affect 

thermal conductivity and hardness in compacted graphite irons. It was found that the fraction of ferrite, the fraction of 

cementite, nodularity and content of carbon and silicon are parameters that influence the thermal conductivity and 

hardness the most. Based on these five key parameters linear regression equations were created for calculation of 

thermal conductivity and hardness. Ferrite and carbon have a positive influence on the thermal conductivity, while 

silicon, cementite and nodularity have a deleterious effect. All parameters except ferrite have a positive influence on the 

hardness. This is because the thermal conductivity is dependent on the movement of free electrons, and therefore 

unfavourable growth directions and grain boundaries which impede the electron movement will reduce the thermal 

conductivity. Ferrite has quite high thermal conductivity, while cementite has poor thermal conductivity, due to an 

unfavourable crystal structure. Nodular shaped graphite has a lower thermal conductivity than compacted graphite 

which explains the deleterious influence of nodularity. The soft ferrite phase will reduce the hardness value, while 

increasing the fraction of harder graphite nodules and harder cementite phase will increase the hardness. To investigate 

how these five parameters affect the combination of hardness and thermal conductivity, values for hardness and 

thermal conductivity were calculated for all combinations of key parameters in given intervals, using two linear 

regression equations. From these it is possible to predict the combination of parameters which gives a particular 

combination of hardness and thermal conductivity in compacted graphite iron. 



S. S.337-342 







Serrallach, Joan; Lacaze, Jacques; Sertucha, Jon; Suarez, Ramon; Monzon, Adrian 


Effect of Selected Alloying Elements on Mechanical Properties of Pearlitic Nodular Cast Irons 

Einfluss ausgewählter Legierungselemente auf die mechanischen Eigenschaften von perlitischem Gusseisen mit 

Kugelgraphit 

There is a continuous demand for low-cost nodular cast irons with improved mechanical properties, this being an 

industrial requirement both for pearlitic as well as for ferritic grades. Developments in pearlitic nodular irons should lead 

to alloys with higher and higher strength while retaining some ductility in the as-cast state so as to respond to demands 

related to castings for high power automotive engines in competition with steel castings and ADI. According to these 

aims, several alloying elements have been selected and added separately or combined to standard commercial nodular 

cast irons. In all cases, only low-level additions were made and their effects on the microstructure and mechanical 

properties at room temperature have been characterized and are discussed. A statistical analysis has been performed 

on the data obtained that accounts for changes in alloying additions as well as for variations in process parameters. 

INFUN, Sant Vicenc dels Horts, ES; CNRS UMR 5085, Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingenierie des 

Materiaux (CIRIMAT), ENSIACET, INPT, Universite Paul Sabatier, Toulouse, FR; AZTERLAN - Centro de Investigacion 

Metallurgica, Durango, ES 


S. S.361-366 



Sheikholeslam, A.; Nili-Ahmadabadi, Mahmoud; Rassizadehghani, J. 



The Effect of Partial Melting Homogenization on the Mechanical Properties of Thick Section 

Austempered Ductile Iron Containing 2% Mn 

Einfluss einer partiellen Schmelzehomogenisierung auf die mechanischen Eigenschaften von Austempered Ductile Iron 

mit 2 % Mangan bei großer Wanddicke 

Elements such as Mn and Mo may be added to ductile iron to improve its hardenability and mechanical properties, but 

segregation of these elements could result in the reduction of mechanical properties and must therefore be considered 

during the manufacturing of thick section ductile iron. In this research the microstructures of cast specimens 

containing 2% Mn were studied by optical microscopy and scanning electron microscopy. Results showed that 

manganese segregates in the intercellular areas while silicon segregates in the regions around graphite nodules. Partial 

Melting Homogenization (PMH) was carried out on the samples to reduce segregation. Analysis of the results showed 

that homogenization has been done successfully and segregation in the ductile iron matrix was significantly reduced. 

The successful effect of homogenization was also studied on austempered samples. PMH prior to austempering resulted 

in a very uniform bainitic microstructure. Tensile tests were carried out on the samples which showed improved 

mechanical properties due to combined PMH process and austempering process. 



S. S.193-198 







Shimizu, Kazumichi; Naruse, Takeshi; Xinba, Yaer; Teramachi, Hideki; Araya, Shinji; Ishida, Masahide 


High Temperature Erosion Behaviors of High V-Cr-Ni Spheroidal Carbides Cast Iron 

Verhalten bei Hochtemperaturerosion von hochlegiertem V-Cr-Ni-Gusseisen mit kugelförmigen Carbiden 

High temperature erosion occurs in production of the inorganic fibrous insulator in plant. Austenitic and martensitic 

stainless steels are often used for these severe high temperature erosion conditions. The paper presents erosion 

properties of some stainless steels, several cast iron and cast steel using a blast type high temperature erosion furnace. 

The solid particle erosion behavior at high temperatures (900 deg C) of carbon steel of S50C, carbon tool steel of SK3, 

SUS403, SUS630, and High V-Cr-Ni spheroidal carbides cast iron (SCI-VCrNi) are investigated. Alumina balls entrained 

in a stream of hot air impact on the target materials at an air velocity of 100 m/s. the impingement angle is 90 deg. The 

influence of the test temperature and the material removal are discussed. The high temperature erosion behaviors of 

specimens are discussed by the eroded surface morphology and vertical section observation using SEM and optical 

microscopy observations. 

Muroran Institute of Technology, JP; TERAMACHI, Saijo, JP 


S. S.255-260 





Shinde, V. D.; Ravi, B.; Narasimhan, K. 


Solidification behaviour and mechanical properties of ductile iron castings with varying thickness 

Erstarrungsverhalten und mechanische Eigenschaften von Gussteilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit mit 

unterschiedlichen Wandstärken 

Achieving the desired mechanical properties in thin wall ductile iron castings poured in industrial production foundries is 

a challenge. In this work, the effect of copper addition (up to 0.74%) and melt processing (Ba based stream inoculation) 

on the matrix structure, mechanical properties and fracture behaviour of ductile iron castings with varying section 

thickness (4-16 mm) were investigated in a regular jobbing foundry. It was possible to obtain 80% pearlitic structure 

without carbides in 4 mm sections, giving a tensile strength of 658 MPa with 2.5% ductility and 264 Brinell hardness. 

The solidification behaviour represented by the cooling curves helped in checking the effectiveness of the melt 

treatment by observing the amount of undercooling. Fractography studies of tensile specimens showed the change in 

fracture mechanisms due to increase in copper content on fracture paths. The increased amount of pearlite in the 

matrix exhibited brittle fracture with river pattern. 

Indian Institute of Technology (IIT) Bombay, Mumbai, IN 



Heftnummer 6 







Sjögren, Torsten; Svensson, Henrik 


Study of the Eutectoid Transformation in Grey Cast Irons and its Effect on Mechanical Properties 

Sudie über die eutektoide Umwandlung bei Gusseisen mit Lamellengraphit und ihr Einfluss auf die mechanischen 

Eigenschaften 

In this experimental study, six pearlitic grey cast irons with different Cu and Cr content, different section thicknesses 

and different eutectoid cooling rates have been examined. The eutectoid cooling rate was approximated by casting 

simulation analysis. The purpose of the experiments was to study the effect of the matrix structure on the overall 

mechanical properties. An emphasis is put on the pearlite interlamellar spacing because this controls the resulting 

mechanical properties to a large extent. By keeping the graphite structure constant, the effect of the matrix structure 

was able to be studied. This was achieved by shake-out at temperatures above the eutectoid transformation range 

followed by subsequent cooling in air, mould or in a furnace. The pearlite interlamellar spacing ranged from 90 to 330 

nm for the matrices studied. Comparing the strength of the fine structured and coarse structured materials, the tensile 

and yield strength was reduced by almost 50%. Regarding the elastic deformation, a weak increase in the tangent 

modulus with increasing alloying content was observed. It was also observed that lower cooling rate decreased the 

tangent modulus. The tangent modulus ranged between 70 and 110 GPa. Analysing the plastic deformation of the 

materials, in terms of strain hardening exponent, n, and strength coefficient, K, a strong dependence on the pearlite 

coarseness was observed. It was concluded that the effect of graphite particle length on tensile strength was negligible 

and the major improvement on the strength was due to refinement of the pearlite. 

SP Technical Research Institute of Sweden, Boras, SE; Swerea SWECAST, Jönköping, SE 


S. S.157-162 





Soliman, Mohamed; Palkowski, Heinz; Nofal, Adel 


Thermo-Mechanically Processed Multi-Phase Ductile Iron: Microstructure Development 

Thermomechanisch behandeltes Multi-Phasen-Gusseisen mit Kugelgraphit: Mikrogefüge-Entwicklung 

Using thermo-mechanical simulator equipped with dilatometry system, two ductile iron alloys with different Mn-content 

are processed by combining both, well defined deformation process and subsequent controlled cooling in a single 

processing chain to control the final microstructure. Accordingly, ductile irons with four different structrues are 

produced namely, martensite, ausferrite, martensite+ferrite and ausferrite+ferrite. Depending on the dilatometric 

measurments, the ferrite formation temperature-range has been defined for both alloys. Preferential transformation of 

austenite to ferrite at graphite nodules during cooling is observed. It is also observed that the formation of ferrite during 

cooling results in both decreased martensite start of the undecomposed austenite and accelerated kinetics of ausferrite 

formation. 

Institut für Metallurgie, TU Clausthal, Clausthal-Zellerfeld, DE; Central Metallurgical R&D Institute (CMRDI), Helwan, 

Cairo, EG 


S. S.199-204 







Svensson, Henrik; Sjögren, Torsten 


The Effect of Cooling Rate, Section Size and Alloying on Matrix Structure Formation in Pearlitic Grey 

Cast Iron 

Einfluss von Abkühlungsgeschwindigkeit, Wanddicke und des Legierens auf das Matrixgefüge bei perlitischem 

Gusseisen mit Lamellengraphit 

The matrix structure formation of cast irons is strongly affected by the casting process where different alloying 

elements and cooling conditions are methods used to achieve the desired structure and performance of the material. In 

the presented study, six pearlitic grey cast irons have been analysed regarding how the pearlitic structure formation 

might be controlled. Different amounts of copper and chromium were added, ranging from 0.07 to 1.11 wt% and 0.08 to 

0.60 wt%, respectively. Three different section sizes (Ö20, Ö45 and Ö85 mm) and three different cooling conditions 

through the eutectoid transformation were used to control the matrix structure formation. The three different cooling 

conditions were achieved by shake-out at 950 deg C and cooling in air or furnace, or by keeping the casting in the 

mould. The present paper focuses on the pearlite appearance, since it strongly affects the mechanical properties. The 

analysis shows that the refining effect of Cr is much stronger than that of Cu. Comparing the low alloyed base melt with 

the ones alloyed with Cu and Cr, it is seen that additions of 0.75 wt% Cu refines the pearlite by approximately 10%. 

Keeping this Cu level constant and adding Cr, it is observed that an addition of ~0.6 wt% refines the pearlite by another 

20%. The most potent refining effect of Cr is achieved by additions up to 0.35 wt%. Keeping the Cr constant at 0.35% 

and changing the Cu content (0.35 to 1.10 wt%), almost no variation is observed in the overall interlamellar spacing. The 

eutectoid cooling rate most strongly affects the interlamellar spacing down to cooling rates of about -0.75 deg C/s. At 

higher (i. e. lower value) cooling rates the interlamellar spacing is fairly constant. In addition to studying the 

interlamellar spacing, the graphite structure has also been analysed and evaluated concerning effects from the different 

casting variables. 

Swerea SWECAST, Jönköping, SE; SP Technical Research Institute of Sweden, Boras, SE 


S. S.169-174 





Tanaka, Masahito; Shimizu, Kazumichi; Ito, Daijiro; Noguchi, Toru 


Fatigue Characteristic of Spheroidal Vanadium Carbides Cast Iron 

Ermüdungscharakteristik eines Gusseisens mit kugelförmigen Vanadiumcarbiden 

The purpose of this study is to investigate the fatigue characteristic and fatigue fracture mechanism of the high V-Cr-Ni 

spheroidal carbide cast iron (SCI-VCrNi) with spheroidal vanadium carbide (VC) dispersed within austenitic stainless 

matrix microstructure. The SCI-VCrNi that has high hardness was developed by 10 mass%V adding to 18-8 stainless 

steel with spheroidal VC is distributed in the matrix. Firstly from the plane bending, the fatigue limit sigma w has been 

found to the 358 MPa of SCI-VCrNi. Secondly, fracture surface observations were performed to clarify the fatigue 

mechanism of SCI-VCrNi. The fracture surface of SCI-VCrNi was so rough that the beach mark could not be observed. 

So, SEM was employed to observe, the fatigue fracture surface which showed a particular fatigue pattern. Also, many 

fracture cracks of VC were observed. In addition, the secondary cracks are shown at the interface between VC and the 

matrix. It can be suggested that the bondability between VC and the matrix is strong, and therefore, the propagation of 

cracks was delayed by the breakage of VC. 

Muroran Institute of Technology, JP 


S. S.279-284 







Ten, Edis B. 


Oxygen State Forms in Cast Iron and their Effect on Graphite Crystallization 

Sauerstoffstatus im Gusseisen und sein Einfluss auf die Graphitkristallisation 

Oxygen influence on the structure and properties of cast iron is contradictory and depends on its state. It is supposed 

that the chemically combined oxygen exists into molten metal as non-metallic inclusion, and it acts as a graphite 

crystallization substrate and also increases graphitization degree of the cast iron. Dissolved oxygen deactivates the 

potential graphitization centers that are why cast iron chill tendency is increased. At the same time, according to 

experimental results, the more cast iron is saturated by oxygen, the higher its tendency for graphitization modification. 

In this study, the influence of the oxygen state on graphite forming process during the cast iron crystallization is 

considered and the details of its action on the graphite crystallization at different stages of casting solidification process 

are also represented. It is shown that oxygen, initially present in molten melt in chemically combined state, does not 

have a significant effect on the cast iron crystallization. At the same time, the dissolved oxygen in non-modified cast 

iron causes chill, but in modified cast iron the over-equilibrium dissolved Oxygen content promotes graphitizing 

crystallization by forming dispersed pre-crystallizing ("fresh") non-metallic inclusions in liquid cast iron. On the basis of 

these concepts, the original interpretation of several well-known facts concerning graphitization modifying is presented. 

These facts have been widely discussed at the present time, and there is a great number of contraversal opinions on 

this account. Particularly, the new aspects of the damping effect of the graphitization modifying of the cast iron have 

been discussed. The causes of ferrosilicon graphitizing power increase by addition of the aluminum, calcium, barium, 

rare-earth metals and other powerful elements-deoxidizers to it are shown. The additional factors of high effectiveness 

of the in-mold graphitization modifying of cast iron are presented also. 



S. S.43-47 





Ten, Edis B. 


Technology and Effectiveness of Cast Iron Treatment by Gas Injection 

Technologie und Effektivität bei der Gusseisenbehandlung durch Gasinjektion 

In this work the development of the technology and equipment for gas injection treatment of cast iron by inert gas 

(nitrogen) is presented. The equipment includes the plunging lance as a lined steel pipe with nozzles. The nozzles are 

thin channels, which are lined by ceramic tubes with small-diameter. The lance has a multiple use, as it has calibrated 

channel sizes, and provide the stability regime of gas injection treatment. The characteristic of the gas injection 

technology consists of blowing of melt by gas, which is injected into the liquid cast iron through thin jet with a speed 

near to the velocity of sound. In this case, the dispersion of gas jets in small-sized bubbles is reached, therefore the 

refining effectiveness increases. The gas injection treatment shows the promotion of casting properties, improvement of 

homogeneity and fineness of structure, stabilization or increasing of mechanical properties, decreasing of casting 

defectiveness. The positive effects of the gas injection treatment is the result of complex action of the injecting gas into 

the cast iron melt. Together with refining and homogenizing action at specified conditions, it offers the modifying and 

alloying effects also. 




S. S.459-464 







Thorbjörnsson, I. u.a. 


OPTICA – functional gradient of local properties in ductil iron 

OPTICA – Funktionsgradient von lokalen Eigenschaften in Gusseisen mit Kugelgraphit 

Optimisation of local poperties of ductile iron castings with a new insert technique has shown to be effective for 

increasing wear resistance of cast iron. The method is based on an insert technique that allows modification of local 

properties such as hardness in pre-determined locations within a casting. Increased hardness has been ontained both 

at the surface and within the casting. Locally optimised castings were produced and tested in laboratory and in real 

use. The effect of bainitic heat treatment (austempered ductile iron - ADI) on hardness of the Optica material is 

measured and discussed. The effect of ADI treatment on diffusion of alloying elements interacting with carbon from the 

melt is also discussed. A conventional ultrasonic thickness gauge meter was used to measure the location of the 

functional gradient material. Transverse rupture strength was measured and compared with unalloyed ductile iron and 

heat treated castings. Wear tests on trawl hatch shoes showed improved werar resistance of the locally alloyed 

material. 

Innovation Center Iceland and Reykjavik University, IS 








Thorbjörnsson, Ingolfur; Johannesson, Birgir; Thor, Jon 


OPTICA - functional gradient of local properties in ductile iron 

OPTICA - Funktionsgradient lokaler Eigenschaften in Weicheisen 

Optimisation of local properties of ductile iron castings with a new insert technique has shown to be effective for 

increasing wear resistance of cast iron. The method is based on a insert technique that allows modification of local 

properties such as hardness in pre-determined locations within a casting. Increased hardness has been obtained both 

at the surface and within the casting. Locally optimised castings were produced and tested in laboratory and real use. 

The effect of bainitic heat treatment (austempered ductile iron - ADI) on hardness of the OPTICA material is measured 

and discussed. The effect of ADI treatment on diffusion of alloying elements interacting with carbon from the melt is 

also discussed. A conventional ultrasonic thickness gauge meter was used to measure the location of the functional 

gradient material. Transverse rupture strength was measured and compared with unalloyed ductile iron and heat 

treated castings. Wear tests on trawl hatch shoes showed improved wear resistance of the locally alloyed material. 

These results are confirmed by laboratory wear tests done elsewhere. 

University of Iceland, Reykjavik, IS; Thorgrimsson, Malmsteypa Thorgrims Jonssonar, IS 










Trubitz, P.; Pusch, G.; Ludwig, A.; Winkler, H. P.; Hüggenberg, R. 


Bestimmung der Rissauffangzähigkeit von duktilem Gusseisen 

Determination of the crack arrest toughness of ductile cast iron 

Der vorliegende Beitrag beschreibt die experimentelle Bestimmung der Rissauffangzähigkeit K(ind la) nach ASTM E 1221 

an 50 mm dicken CCA-Proben. Die im Temperaturbereich von -40 deg C bis -80 deg C im Ergebnis der 

Crack-Arrest-Versuche ermittelten K(ind la) -Werte werden hinsichtlich der zu beachtenden Gültigkeitskriterien und des 

werkstoffspezifischen Rissausbreitungswiderstandes vorgestellt. 

TU Bergakademie Freiberg, DE; GNS Gesellschaft für Nuklear-Service, Essen, DE 








Tsujikawa, Masato; Matsumoto, Norikazu; Nakamoto, Koji; Michiura, Yoshisada 


Pearlite Stabilisation by Copper on Ductile Cast Iron 

Perlitstabilisierung durch Kupfer bei Gusseisen mit Kugelgraphit 

In ductile cast irons with copper, cementite stability was investigated against an annealing heat treatment used to 

obtain a fully ferritic matrix. Copper controls cast-iron mechanical properties, but its role in the matrix microstructure 

formation remains unclear. Some reports suggest the copper layer around graphite or cementite. They can be barrier to 

carbon diffusion at eutectoid reaction, however it is difficult to understand the mechanism of pearlite stability by 

copper. To confirm the existence of the barrier and effect of copper addtion, ten 9-mm-thick spheroidal graphite cast 

iron castings were prepared with different copper contents of 0.16 wt% - 0.69 wt%. The samples' as-cast 

microstructures included spheroidal graphite, ledeburite, and pearlite. The pearlite fraction degreases to about 10% by 

heat treatment for ordinary ductile irons without intentional copper addition. The samples' copper content and the 

pearlite fraction after heat treatment are not linearly related. The retained pearlite increased suddenly with increased 

copper content greater than 0.4 wt%. However, even the sample with the highest copper content showed no 

precipitation of a copper solid solution around graphite nodule or cementite. 

Osaka Prefecture University, Sakai, JP; Kurimoto, Osaka, JP 


S. S.151-156 







Weiss, Andreas; Wendler, Marco; Gutte, Heiner; Biermann, Horst 


Hochfester und kaltumformbarer austenitischer Stahlguss mit TRIP/TWIP-Eigenschaften 

Es wird ein neuer austenitischer Stahlguss vom Typ G-X4CrMnNi16 7 6 bzw. G-4CrMnNi 16 7 7 vorgestellt, der aufgrund 

seiner chemischen Zusammensetzung eine relativ niedrige Austenitstabilität gegenüber dem epsilon - und alpha 

'-Martensit und gleichzeitig eine niedrige Stapelfehlerenergie aufweist. Beide Einflussgrößen sind verantwortlich dafür, 

dass unter Beanspruchungsbedingungen ein TRIP/TWIP-Effekt (Transformed Induced Plasticity/Twinning Induced 

Plasticity) hervorgerufen wird. Als Folge des TRIP/TWIP-Effekts kommt es zur Überlagerung unterschiedlicher 

Deformationsprozesse im Austenit, wie der Versetzungsgleitung, der verformungsinduzierten Bildung von epsilon - und 

alpha '-Martensit bzw. der verformungsinduzierten Zwillingsbildung. Aufgrund der Plastizitätseffekte lässt sich der 

Stahlguss ausgezeichnet bei und oberhalb der Raumtemperatur kaltumformen, obgleich ein grobes Primärgefüge und 

eine grobe Dendritenausbildung vorliegen. Es wird gezeigt, dass durch Ziehen und Walzen hohe Umformgrade auch 

ohne jegliche Zwischenglühung erreicht werden. Durch die Kaltumformung verfestigt der Stahlguss. Im Gefüge werden 

epsilon - und alpha '-Verformungsmartensit sowie Verformungszwillinge gebildet. Durch plastische Vordehnungen 

werden die Festigkeitseigenschaften auf Kosten der Verformungseigenschaften übermäßig angehoben. Auf diese Weise 

gelingt es, hochfesten Stahlguss mit noch relativ hohen Verformbarkeitskennwerten zu generieren. Leichtbauteile aus 

Stahlguss mit exzellenten Crasheigenschaften und erhöhtem Verschleißwiderstand sind so zukünftig herstellbar. 



Heftnummer 4 







Wilberfors, Fredrik; Svensson, Ingvar L. 


The Effect of Nitrogen and Inoculation on the Tensile Properties and Microstructure of Cast Iron with 

Lamellar Graphite 

Einfluss von Stickstoff und des Impfens auf die Zugeigenschaften und das Mikrogefüge von Gusseisen mit 

Lamellengraphit 

The main purpose with this paper is to show the effect of nitrogen and inoculation on the tensile properties and 

microstructure of cast iron with lamellar graphite. Casting experiments were performed with the main composition: 3,4 

% C, 2,0 % Si, 0,7 % Mn, o,5 % Cu. The nitrogen content was varied between 90 - 180 ppm and inoculant was added as 

0,02 or 0,4 by weight. The addition of inoculant changed the graphite structure from distribution D/B/A to distribution 

A, according to ISO 945. The eutectic cell size degreased significantly. The addition of inoculant had no influence on the 

hardness. The addition of nitrogen shortened the graphite flakes, and increased the hardness. The influenece on the 

eutectic cell size was low and there was no significant effect on the graphite distribution. Tensile test samples were 

analysed by true stress - true plastic strain in terms of the flow relationships by Hollomon. The stress-strain curves were 

fitted to polynomial functions of the 6:th to 8:th order before evaluating the constants in order to eliminate noise the 

measurements. This approach also enabled the the slope of the stress-strain curve to be evaluated at zero stress 

(Youngs modulus), resulting in plastic strain from stress levels close to zero. The Hollomon flow relationship failed to 

describe the deformation behaviour for the whole range of the stress-strain curve. The correction terms in the 

Ludwigson flow relationship resulted in a better fit. The addition of inoculant mainly affected the strength coefficient. 

The addition of nitrogen also affected the n(ind 2) constant. The main reason for this was that the addition of inoculant 

influenced the last part of the stress-strain curve while the addition of nitrogen had an effect over the whole range of 

the curve. The addition of nitrogen and inoculant incresade the tensile strength from 288 MPa to 393 MPa and the total 

elongation at fracture from 0,8 % to 1,6 %. 

Scania, Södertälje, SE; Jönköping University, SE 



S. S.114-119 







Wolter, Diether B. 


Gusseisen mit Kugelgraphit (49. Folge) 

Die Jahresübersicht 2011 bietet eine Literaturzusammenstellung zur Entwicklung bei Gusseisen mit Kugelgraphit mit 

Zitation der entsprechenden Veröffentlichungen. Angesprochen werden Produktionszahlen. So stieg die Produktion in 

2011 bei Gusseisen mit Kugelgraphit auf 1, 7 Mio. t (ca. 16,6%), gegenüber sonstigem Guss ein Rückgang um 3,5%. 

Genannt wird die Patentanmeldung für eine kupferhaltige Magnesiumvorlegierung für perlithaltiges Gusseisen mit 

Kupfergraphit, die 70-95% Cu, 5-30% Mg, 5-10% Si und Ca, Li, Y in kleinen Mengen enthält. In der Rubrik Gussfehler 

werden die Arbeiten von H. Nakae u.a., L. Zhe, C. Weiping und D. Yu zum Thema Einfluss von Silicium, Cer, Antimon 

und Zinn auf die Entstehung von Chunkygraphit bzw. der Einfluss der Abkühlungsgeschwindigkeit und Antimonzugabe 

auf die Graphitausbildung in Gusseisen mit Kugelgraphit besprochen. Weiter werden Arbeiten zu Einschlüssen von Dross 

und damit reduzierten Festigkeitswerten sowie einem Zwischenbericht zum Forschungsprojekt mit dem Thema 

Herstellung und Anwendung von hochsiliciumhaltigem Gusseisen mit Kugelgraphit genannt. Die Rubrik 

Werkstoffeigenschaften listet Arbeiten zu mechanichen Eigenschaften, Bruchmechanik, Schwingfestigkeit, 

Eigenspannungen und Wärmebeständigkeit auf. U.a. werden eine Prüfmethode für das Rissausbreitungsverhalten bei 

tiefen Temperaturen, die Informationen zu statischen und dynamischen Eigenschaften verschiedener Gusseisen aus der 

Datenbank der American Foundary Society, Erhöhung der Lebensdauer von GJS-Bauteilen durch Festwalzen und ein 

Modell für die Bestimmung auftretender Wärmespannungen während der Erstarrung vorgestellt. Literaturhinweise zu 

austenitisch-ferritschem Gusseisen mit Kugelgraphit (ADI) (u.a. fehlerfreie Herstellung von Platten und Stufenblöcken 

mit 2-14 mm Wanddicke; Temperaturwechselfestigkeit von GJS mit Ni-, Cu-, Mo-Zusätzen), Gusseisen mit 

Vermiculargraphit (Verbindung der Gießprozesssimulation mit der Schwingfestigkeit), zur Schmelze- und 

Werkstoffprüfung (Ultraschallprüfmethode "Sampling Phased Array-Verfahren" für große massive Gussstücke), 

Fertigungs- und Anwendungstechnik (Dilatometermessung zur Umwandlungskinetik bei der Wärmebehandlung; 

Verschweißen von Rohren aus kohlenstoffarmem Stahl mit perlitischem Gusseisen mi Kugelgraphit) ergänzen die 

Jahresübersicht. 



Heftnummer 12 

S. S.60-62,64,66-71,73-75 (13 Seiten, 17 Bilder, 9 Tabellen, 41 Quellen) 




Yazdani, Sasan; Sadighzadeh Benam, Amir; Avishan, Behzad 


Effect of Austempering Temperature on High Cycle Fatigue Behavior of an Austempered Ductile Iron 

(ADI) 

Einfluss der Austempering-Temperatur auf die Ermüdung bei hohen Lastspielzahlen bei Austempered Ductile Iron 

Ductile irons with chemical compositions of Fe-3.6%C-2.6%Si-0.50%Cu-0.51%Ni were cast into standard keel blocks. 

Austenitizing heat treatment was carried out on test pieces at 875 deg C followed by austempering at 320, 365 and 400 

deg C for times within the austempering processing window in a salt bath furnace. Rotating bending fatigue tests were 

performed with Roell Amsler UBM 200(TM) equipment at 3500 rpm at room temperature. Metallography and X-ray 

diffraction techniques were used to evaluate the fatigue life. Results indicate an increase of 10, 20 and 24% in fatigue 

life for specimens austempered at temperatures of 320, 365 and 400 deg C respectively, compared to that of as cast 

samples. According to the XRD test results; there is an increase in volume fraction of high carbon austenite by 

increasing the austempering temperature. 

Sahand University of Technology, Tabriz, IR 


S. S.493-498 







Yi, Da-Wei; Xing, Jian Dong; Fu, Han-guang; Ma, Sheng-Qiang; Liu, Zhu-Xin 


Effect of Rare Earth-Al Additions on the Structural Variations of Medium Carbon Fe-B Cast Alloy 

Einfluss von Zusätzen von Seltenerdmetall und Aluminium auf die Gefügevariationen von einer Fe-B-Gusslegierung mit 

mittlerem Kohlenstoffgehalt 

This study investigates the effect of rare earth and aluminium composite modification on the structural variations of 

as-cast and heat treated medium carbon Fe-B cast alloys. The as-cast microstructure of Fe-B cast alloy consists of the 

eutectic boride, pearlite, martensite and ferrite. Moreover, compared to a netlike distribution of the coarse eutectic 

borides in the unmodified alloy, the eutectic boride structures in the modified alloy are greatly refined and less 

interconnected. After heat treatment, the phases in Fe-B cast alloy consist of the boride and martensite. The addition of 

rare earth helps to increase the number of the rod-shaped and round borides in Fe-B cast alloy during austenitizing. 

Compared to the unmodified alloy, the boride volume fraction and Rockwell hardness of the modified alloy have no 

significant change, however, the average area of each boride in the modified alloy is lower and the impact toughness is 

higher. 

Xian Jiaotong University, CN; Beijing University of Technology, CN 


S. S.213-218 





Yokomizo, Yuzo; Yamamoto, Kaoru; Sasaguri, Nobuya; Matsubara, Yasuhiro 


Effect of Chromium and Vanadium Contents on Continuous Cooling Transformation Behavior of 

Multi-Component White Cast Iron 

Einfluss der Chrom- und Vanadiumgehalte auf das Verhalten bei kontinuierlicher Abkühlung von einem 

Multikomponent-Weißem Gusseisen 

In this study, the multi-component white cast irons with 5wt% of Mo, W, 2 wt% of C, Co each and varying Cr content 

from 1 to 9 wt% and V content from 3 to 9 wt% independently were employed and effect of Cr and V contents on the 

behavior of continuous cooling transformation (CCT) was investigated. When the Cr content increases to 5wt%, the 

critical cooling rate of pearlite transformation (VC-P) does not change much, but the VC-P decreases gradually as the Cr 

content is increased over 5 wt%. The critical cooling rate of bainite transformation (VC-B) increases with an increase in 

the Cr content. In the case of V effect, on the other hand, the VC-P decreases as the V content increases. However, the 

VC-B decreases with an increase in the V content up to 4 mass%, but over 4 wt%V, it increases, and at 9 wt%V, the 

precipitation of ferrite phase occurred. Ms temperature decreases continuously as the Cr content increases to 5wt%, 

and then increases. As the V content increases, Ms temperature rises gradually. In the case that Mf point appears, the 

Mf temperature goes up with an increase in the Cr and V contents. 

Kawara Steel Works, Fukuoka, JP; Kurume National College of Technology, JP 


S. S.237-242 







Yoneta, Naoji; Shimizu, Kazumichi; Hara, Hiroya; Tanaka, Masahito; Nawa, Yoshihiro 


Wear Characteristics of Spheroidal Carbides Cast Irons in Uniaxial Rotary Glass Shredder 

Verschleißkennwerte von Gusseisen mit kugligen Carbiden in Glas-Shreddern 

Spheroidal carbides cast irons (SCIs) are used in severe conditions where often occur erosion and due to their excellent 

wear resistance characteristics. In this study, three kinds of SCIs with a variation in matrices are tested and evaluated 

as shredding blade of uniaxial rotary glass shredder in recycling factories where often occurs extreme abrasion with the 

crushed glass. They are SCI-VCrNi, SCI-VMn, and SCI-Vw with hard (2400Hv) spheroidal vanadium carbides (VC). As a 

result, SCI-Vw reveals excellent wear resistance, approximately 1/12 of wear removal in weight, compare to other two 

materials of SCI-VCrNi and SCI-VMn. Spheroidal carbides nodularity(70%) and volume fraction of VCs(approximately 

20%) are similar in three kinds of SCIs. The hardness of matrix of SCI-Vw (800Hv) is greater than that of SCI-VCrNi 

(320Hv) and SCI-VMn (380Hv). Therefore the experimental results are interpreted that hardness of matrix are dominant 

factor for abrasion. Based on this experimental study, SCI-Vw is an effective material for abrasion occurred on the blade 

of the glass shredder. 

Muroran Institute of Technology, JP; R&E, Noboribetsu, JP; Sankyo, Osaka, JP; Nomura Khosan, Kitami, JP 


S. S.249-254 





Zhang, Jian-jun; Gao, Yi-Min; Ma, Sheng-Qiang; Li, Ye-Fei; Liu, Li 


Effects of Forging and Heat Treatment on Microstructure and Properties of High Boron White Cast 

Iron 

Einfluss des Schmiedens und der Wärmebehandlung auf das Mikrogefüge und die Eigenschaften von borreichem weißen 

Gusseisen 

The effects of forging and heat treatment on microstructure and properties of high boron white cast iron were 

investigated in this paper. The results show that forging breaks up boride network and makes broken boride particles 

uniformly distributed in matrix. During subsequent heat treatment, spheroidized boride is able to be obtained. The 

hardness of high boron white cast iron increases slightly (from 51.4 HRC to 54.7 HRC) while the toughness increases 

obviously (from 5 J/cm(exp 2) to 107 J/cm(exp 2)) by combined process of forging and heat treatment. Fracture 

morphology changes from brittle fracture to ductile fracture. 



S. S.225-230 







Zhang, Jian-jun; Gao, Yi-Min; Xing, Jian Dong; Ma, Sheng-Qiang; Yan, Wan-Qin; Yan, Jing-Bo 


Microstructure and Properties of Isothermally Quenched High Boron White Cast Iron 

Mikrogefüge und Eigenschaften von isothermisch abgeschrecktem borreichem weißem Gusseisen 

Microstructure and properties of isothermally quenched high boron white cast iron were investigated in this paper. The 

results show that the microstructure of high boron white cast iron is mainly composed of many continuous and netlike 

eutectic borides, pearlite and ferrite under as-cast condition. The microhardness of Fe2B ranges in 1200-1600HV 

whose value seems to approximate that of (Fe, Cr)7C3-type carbide (HV1200~1800) in high chromium white cast iron. 

After isothermal quenching, the matrix transforms into lower bainite in which carbide precipitations are arranged in 

parallel rows at an angle of 60 deg to the long axis of the plates, but the morphology of boride remains nearly 

unchanged compared with its as-cast condition. Moreover, precipitation particles with the size of about 1~4 micro m 

can be found in the matrix of isothermally quenched high boron white cast iron. Impact fracture morphology of 

isothermally quenched high boron white cast iron indicates that fracture propagated more easily through boride/matrix 

interface than through matrix. 



S. S.207-212 





Zhao, Hai-dong; Liu, Bai-cheng 

Prediction of Microstructure and Porosity Formation of Practical Spheroidal Graphite Iron Castings 

Vorhersage des Mikrogefüges und der Porositätsbildung bei praktischen Gussteilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit 

The mathematical model for microstructure formation and porosity prediction during solidification process of SG iron 

casting was established and applied to a practical brake housing casting. Quantitative microstructure analysis of 

specimens machined from the castings was compared with the simulation, and the two results are in acceptable 

agreement on nodule counts and size, pearlite fractions and hardness. It is indicated that the model can calculate the 

fraction of ferrite and pearlite more accurately, and specially can reflect the effect of both under-cooling during 

solidification and the nodules formed in eutectic period on the pearlite content. The present porosity prediction was 

compared with those of a former method and commercial software, which leads to that the current methods used for 

porosity prediction should be investigated and improved further. 

South China University of Technology, Guangzhou, CN; Tsinghua University, Beijing, CN 



S. S.349-354 




NE-Metallgusswerkstoffe 



Dong, Quan-Zhi; Choi, Young-Sim; Hong, Jun-Ho; Hwang, Ho-Young 


Prediction of mechanical properties of Al alloys with change of cooling rate 

Prädiktion der mechanischen Eigenschaften einer Aluminiumlegierung bei veränderter Kühlgeschwindigkeit 

The solidification process significantly affects the mechanical properties and there are lots of factors that affect the 

solidification process. Much progress has been made in the research on the effect of solidification on mechanical 

properties. Among them, the PF (Phase Field) model and CA (Cellular Automata) model are widely used as simulation 

methods which can predict nucleation and its growth, and the size and morphology of the grains during solidification. 

Although they can give accurate calculation results, it needs too much computational memory and calculation time. So 

it is difficult to apply the simulation to the real production process. In this study, a more practical simulation approach 

which can predict the mechanical properties of real aluminum alloys is proposed, by identifying through experiment the 

relationship between cooling rate and SDAS (Secondary Dendrite Arm Spacing) and mechanical properties. The 

experimentally measured values and the values predicted by simulation have relatively small differences and the 

mechanical properties of a variety of Al alloys are expected to be predicted before casting through use of the 

simulation. 

Korea University of Science & Technology (UST), Incheon, KR 

China Foundry 


Heftnummer 4 





Elsebaie, O.; Samuel, F. H.; Al Kahtani, S. 

Intermetallic phases observed in non-modified and Sr modified Al-Si cast alloys containing 

mischmetal 

Beobachtung intermetallischer Phasen in unmodifizierten und mit Strontium modifizierten, Mischmetal enthaltenen 

Al-Si-Legierungen 

An extensive study was carried out to investigate the types of intermetallic phases observed in non-modified and Sr 

modified A319.1, A356.2 and A413.1 alloys with 0, 2, 4 and 6 wt-% mischmetal (MM) additions and solidified under high 

and low cooling rate conditions. Quantification of the intermetallics was carried out using electron probe microanalysis 

and revealed that the total surface fraction of intermetallic phases increased with the addition of MM to the alloys. 

Wavelength dispersion spectroscopic analysis was employed to identify these phases. In addition to the Al2Cu phase in 

A319.1 alloy, the Mg2Si phase in A356.2 alloy and the platelet-like beta -Al5FeSi and alpha -Al15(MnFe)3Si2 and alpha 

-Al15(MnFeNiCu)3Si2 Chinese script-like iron intermetallic phases in the A413.1 alloy, various MM containing 

intermetallic phases were observed at high and low cooling rates, each exhibiting a specific Ce/La ratio and 

morphology. Many of these MM containing intermetallic phases were found to contain Sr, which confirmed the 

interaction of MM with Sr. Thus, the effectiveness of Sr as a modifier of the eutectic Si phase in these alloys would be 

reduced. 

Universite du Quebec, Chicoutimi, QC, CA; Central Metallurgical R&D Institute (CMRDI), Helwan, Cairo, EG; King Saud 

University, Riyadh, SA; Salman bin Abdul-Aziz University, Al-Kharj, SA 



Heftnummer 1 







Gariboldi, Elisabetta; Ge, Qiang; Lecis, Nora; Spigarelli, Stefano; El Mehtedi, Mohamed 


Creep behaviour of deep cryogenic treated AZ91 magnesium alloy 

Kriechverhalten der Tieftemperaturbehandlung unterzogenen Magnesiumlegierung AZ91 

Deep Cryogenic Treatment (DCT) is known to have beneficial effects on the mechanical behaviour of some alloys. It was 

also reported that it can improve the mechanical properties, and in particular the creep strength, of Mg alloys. The 

present study is aimed at checking the effect of DSC treatment on the high temperature behaviour of the Mg AZ91 alloy 

by means of comparative creep tests at 100 and 200 deg C carried out on DCT or simply high pressure diecast 

specimens. In addition, the role played by initial microstructure was investigated by comparative creep tests on 

annealed and solution treated specimens. These mechanical tests were joined to scanning electron and optical 

microscopy observations on the creep specimens prior and after their high temperature exposure and to Differential 

Scanning Calorimetry (DSC) analyses to investigate the thermal stability and microstructural evolution of the alloy. The 

experimental study demonstrated that the effect of initial microstructure is by far more important than that of the 

cryogenic treatment and that DSC analyses could add useful information for microstructure-based creep models. 

Politecnico di Milano, IT; Universita Politecnica delle Marche, Ancona, IT 



Heftnummer 4 





Heuser, Michael; Haesche, Marco 


Alterungsvorgänge bei Zinkdruckgusslegierungen 

Druckgussbauteile aus der Zinklegierung ZnAl4Cu1 weisen Alterungserscheinungen in Form von zeitlich abhängigen 

Veränderungen in der Maßhaltigkeit und den mechanischen Eigenschaften (Zugfestigkeit, Dehngrenze, Härte) auf. In 

[Giesserei 98 (2011) Nr. 7, S. 20-32] wurde ausführlich über die Literatur und die systematische Auswertung der 

mechanischen Eigenschaften von Zinkdruckgusslegierungen berichtet. In diesem Beitrag wird der Fokus auf die im 

Gefüge ablaufenden mikroskopischen Prozesse gelegt, die bisher nicht oder nur unzureichend analysiert wurden. Das 

Ziel der hier beschriebenen Untersuchungen ist die Darstellung des Alterungsprozesses der Zinkdruckgusslegierung 

ZnAl4Cu1. Dazu wurden die während der Alterung ablaufenden Phasenänderungen im Gefüge durch den Einsatz 

metallographischer Methoden (Lichtmikroskop, Transmissionselektronenmikroskop) in einem umfassenden 

Versuchsprogramm in verschiedenen Alterungszuständen analysiert. Die chemische Zusammensetzung der Phasen im 

Gefüge und deren Veränderung während des Alterungsprozesses wurden mittels energiedispersiver 

Röntgenspektroskopie quantifiziert. Die Durchführung der Untersuchungen erfolgte an Proben im Gusszustand, nach 

künstlicher Alterung durch Wärmebehandlung und an natürlich gealterten Proben. Die während der Alterung 

auftretenden Maßänderungen wurden mittels dilatometrischer Untersuchungen an künstlich gealterten Proben in situ 

gemessen. 

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), Bremen, DE 



Heftnummer 12 







Heusler, Leonhard 


Leichtmetall-Sand- und -Kokillenguss. Teil 1: Aluminium - metallkundliche Grundlagen, Werkstoffe 

und Werkstoffeigenschaften (50. Folge) 

Die Jahresübersicht umfasst 34 internationale Literaturstellen und ist gegliedert in die Abschnitte Motorenguss (Gießen 

von Zylinderköpfen und Zylinderkurbelgehäusen), Wärmebehandlung (Aushärten, Mikrofüge, mechanische 

Eigenschaften), Gefüge und Einfluss von Legierungselementen (intermetallische Phasen, Phasenanalyse, mechanische 

Eigenschaften), Verschleiß und Ermüdung (Squeeze-Casting, Metallmatrix-Verbundwerkstoffe, Ermüdung bei kleinen 

Lastspielzahlen Ermüdung bei hohen Lastspielzahlen), Oberfläche und Korrosion (Reibschweißen von Oberflächen, 

Korrosionsschutz, Lochfrapkorrosion). 



Heftnummer 4 

S. S.66-73 





Hu, Xiaowu; Li, Ke; Ai, Fanrong 


Research on lamellar structure and micro-hardness of directionally Sn-58Bi eutectic alloy 

Untersuchung des Lamellargefüges und der Mikrohärte der eutektischen Niedrigtemperaturlotlegierung Sn-58Bi mit 

gerichteter Erstarrung 

In this work, the Sn-58Bi (weight percent) eutectic alloy was directionally solidified at a constant temperature gradient 

(G = 12 K-mm(exp -1)) with different growth rates using a Bridgman type directional solidification furnace. A lamellar 

microstructure was observed in the Sn-58Bi samples. The lamellar spacing and micro-hardness of longitudinal and 

transversal sections were measured. The values of lamellar spacing of both longitudinal and transversal sections 

decrease with an increase in growth rate. The microhardness increases with an increase in the growth rate and 

decreases with an increase in the lamellar spacing. The dependence of lamellar spacing on growth rate, and 

micro-hardness on both growth rate and lamellar spacing were obtained by linear regression analysis The relationships 

between the lamellar spacing and growth rate, microhardness and growth rate, and micro-hardness and lamellar 

spacing for transversal and longitudinal sections of Sn-58Bi eutectic alloy were given. The fitted exponent values 

obtained in this work were compared with the previous similar experimental results and a good agreement was 

obtained. 

Nanchang University, CN 

China Foundry 


Heftnummer 4 







Huang, L. G.; Kong, F. T.; Chen, Y. Y.; Xiao, S. L.; Xu, L. J. 


Effects of trace TiB2 on microstructure in cast titanium alloys 

Einfluss von Spuren von Titanborid auf die Mikrostruktur in Titangusslegierungen 

Effects of trace TiB2 on solidification microstructure of Ti-6Al-4V alloy were investigated. The result shows that the 

microstructure of the ingot was refined by the added TiB2. The grain size and a lath size were reduced gradually with 

the increase in TiB2. The grain size is reduced by about an order of magnitude with an addition of 0 96 wt-%TiB2, and 

the dendrite appears in the ingot. Such a tendency is similar to the change of the microstructure with boron addition. 

Ti-6Al-4V-B phase diagram and growth restriction factor Q are applied to analyse the influence mechanism of trace TiB2 

on the microstructure. 

Harbin Institute of Technology (HIT), CN; Liaoning Technical University, Fuxin, CN 



Heftnummer 6 

S. S.358-363 






Kleine, Andreas; Koch, Hubert; Garthoff, Christian; Pries, Helge; Dellemann, Jean-Philippe; Hoffmann, Frank 

Eigenschaftscharakterisierung der Legierung EN AC-AlSi9Cu3(Fe) 

Mit den durchgeführten Untersuchungen wird der Zusammenhang zwischen der chemischen Zusammensetzung der 

Gusslegierung EN-AC-AlSi9Cu3(Fe) und den statischen mechanischen Eigenschaften systematisch aufgezeigt. Durch die 

Bandbreite der über die chemische Zusammensetzung einstellbaren Eigenschaften wird weiterhin deutlich, dass es sich 

bei der Gusslegierung EN-AC-AISi9Cu3(Fe) streng genommen nicht um einen homogenen Werkstoff, sondern vielmehr 

um eine Werkstoffgruppe handelt. Hinsichtlich der Übertragbarkeit der Ergebnisse kommen insbesondere dünnwandige 

Druckgussbauteiie in Betracht, da als Untersuchungsobjekt Druckgussplatten mit 3 mm Wanddicke angefertigt wurden. 

Neben den statischen mechanischen Eigenschaften stellt die Ermittlung der dynamischen Viskosität zur Beschreibung 

des Fließverhaltens von Schmelzen einen weiteren Untersuchungsschwerpunkt dar. Für die Messung des Drehmoments 

und der daraus abgeleiteten dynamischen Viskosität wurde ein Rheometer mit einem Platte-Platte-Messsystem 

verwendet. Bezüglich der Gusslegierung EN-AC-AISi9Cu3(Fe) erfolgten die Untersuchungen an Proben mit einer 

chemischen Zusammensetzung, die dem unteren und oberen Konzentrationsbereich der Normzusammensetzung 

entsprechen. Diesen wurde die dynamische Viskosität von Reinaluminium gegenübergestellt. Der eigentlichen 

Ergebnisdiskussion geht zunächst eine detaillierte Erläuterung des Erstarrungsverhaltens der drei o. g. Analysen voraus. 

Diese Vorgehensweise erweist sich als durchaus zweckmäßig, da die ermittelten Viskositätsverläufe starke Parallelen zu 

dem jeweiligen Erstarrungsverhalten zeigen. 

TU Braunschweig, DE; Bühler, Uzwil, CH; Bühler, Viernheim, DE 



Heftnummer 6 







Luo, Q.; Cai, Q. Z.; Fan, Z. T.; Zhao, Z. 


Effects of Y on microstructure and property of heat treated AZ91D magnesium alloy prepared by lost 

foam casting process 

Einfluss von Yttrium auf die Mikrostruktur und Eigenschaften der wärmebehandelten und im Vollformgießverfahren 

hergestellten Magnesiumlegierung AZ91D 

As cast AZ91D and AZ91D+1.0 wt-%Y magnesium alloy were prepared by the lost foam casting process and then 

treated by solution and aging treatment. The effects of Y on the microstructure and mechanical properties of heat 

treated AZ91D magnesium alloy were investigated. The results show that the addition of Y to AZ91D alloy formed the 

Al2Y phase, which still existed after solution treatment. During the aging treatment process, the rate of beta -Mg17Al12 

phase precipitating in AZ91D+1.0 wt-%Y alloy was much slower than in AZ91D alloy because the formation of Al2Y 

phase led to the depletion of Al atoms. The addition of Y was thus claimed to play a key role in delaying the age 

hardening peak on AZ91D alloy. 

Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, CN 



Heftnummer 6 

S. S.341-346 





Olofsson, J. 

Simulation of mechanical behaviour of cast aluminium components 

Simulation des mechanischen Verhaltens von Bauteilen aus Aluminiumguss 

A literature review on methods to consider the mechanical behaviour of cast aluminium alloys in finite element method 

(FEM) simulations of cast aluminium components has been performed. The mechanical behaviour is related to several 

microstructural parameters achieved during the casting process. Three different methods to consider these 

microstructural parameters are introduced. One method predicts the mechanical behaviour of the component using 

casting process simulation software. The other two methods implement numerical models for the mechanical behaviour 

of cast aluminium into the FEM simulation. Applications of the methods are shown, including combinations with 

statistical methods and geometry optimisation methods. The methods are compared, and their different strengths and 

drawbacks are discussed. 




Heftnummer 6 







Pabel, Thomas; Bozorgi, Slar; Kneißl, Christian 


Effect of alloying elements on hot cracking susceptibility of AlSi7MgCu-alloys 

Der Einfluss der Legierungselemente auf die Warmrissneigung der AlSi7MgCu-Legierung 

Hot cracking during solidification can be a serious problem in aluminium casting alloys under certain conditions. This 

feature is well known but still insufficiently investigated in shape casting. This study gives a brief overview of the factors 

influencing hot cracking during shape casting. Five different AISi7MgCu-alloys with varying Mg and Cu contents were 

examined. Theoretical models including the cracking susceptibility coefficient (CSC) from Clyne and Davies have been 

considered. Thermodynamic calculations of the behaviour of the fraction solid during solidification have been compared 

to an experiment based hot cracking indexing (HCl) method. Scanning electron microscopy (SEM) was used to compare 

existing microstructure and precipitated thermodynamic phases. Furthermore, SEM was used to investigate crack 

surfaces initiated by a dog bone shaped mold during casting. A good correlation between theoretical models and the 

experimental hot cracking index method was observed. 



Heftnummer 4 





Petkov, Tose; Künstner, David; Pabel, Thomas; Faerber, Katharina; Kneißl, Christian; Schumacher, Peter 


Optimierung der Wärmebehandlung einer AlMgSi-Gusslegierung 

Heat treatment of a ductile AlMgSi-alloy 

Die vorgegebenen Ziele wurden im überwiegenden Maße erreicht. Basierend auf den Resultaten beim Lösungsglühen 

und Warmauslagern können folgende Parameter für eine erfolgreiche Wärmebehandlung der Legierung AI Mg(ind 

5)Si(ind 2)Mn angegeben werden: - Lösungsglühen: 570 deg C, 8h - Abschrecken: in Wasser (RT) - Warmauslagern: 240 

deg C, 12 h Durch die Wahl dieser Parameter ist es gelungen die Zugfestigkeit um 31 %, die Dehngrenze um 104 % und 

die Härte um 20 % gegenüber dem Gusszustand zu steigern. Die Duktilität des Gusszustandes konnte weitgehend 

beibehalten werden. In Bild 15 ist der Vergleich der mechanischen Kennwerte im Gusszustand und im optimierten 

wärmebehandelten Zustand ersichtlich. Weitere Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften können durch 

Modifikation des Al-Mg(ind 2)Si-Eutektikums mittels Legierungszusätze oder einer geeigneten Spülgasbehandlung erzielt 

werden. 

Österreichisches Gießerei-Institut (ÖGI), Leoben, AT; Montanuniversität Leoben, AT 



Heftnummer 6 







Sjölander, E.; Seifeddine, S. 

Influence of alloy composition, solidification rate and artificial aging on plastic deformation 

behaviour of Al-Si-Cu-Mg casting alloys 

Einfluss der Legierungszusammensetzung, Erstarrungsgeschwindigkeit und der künstlichen Alterung auf das plastische 

Umformvermögen der Al-Si-Cu-Mg-Gusslegierung 

The plastic deformation behaviour of three Al-Si casting alloys was investigated using the Kocks-Mecking strain 

hardening theory. Three coarsenesses of the microstructure, two aging temperatures and a number of aging times were 

used. For Al-Si-Mg and Al-Si-Cu-Mg alloys, the dislocation storage rate decreases while the dislocation recovery rate 

increases with aging time during underaging, whereas the concentration of alloying elements in solid solution 

decreases. The storage rate reaches a minimum at the peak aged condition and increases at overaging. The storage 

and recovery rates of the Al-Si-Cu alloy increase with aging time in the underaged condition and start to decrease 

during overaging, which indicates that a mixture of shearable and non-shearable precipitates are present during 

underaging, whereas all precipitates become non-shearable on overaging 




Heftnummer 1 





Stadler, F. u. a. 


Einfluss der Zusammensetzung auf die mechanischen und physikalischen Eigenschaften von 

AlSi-Gusslegierungen für Anwendungen bei erhöhten Temperaturen 

Im Zuge der Arbeiten wurde zunächst der Einfluss von Si,Cu und Ni auf die Wärmeleitfähigkeit von AlSi-Gusslegierungen 

untersucht, wobei sich Schwankungen im Bereich von 140 bis 190 W/mK ergaben. Die thermische Leitfähigkeit der 

untereutektischen Varianten liegt mit 7 % Si jeweils ca. 10 bis 15 W/mK über jener der eutektischen Legierungen mit 

12 % Si. Cu bildet im Zuge der Warmauslagerung sekundäre Ausscheidungen, welche die thermische Leitfähigkeit 

herabsetzen. Auch Ni verringert die Wärmeleitfähigkeit von AlSi-Legierungen deutlich. Als zweite wichtige physikalische 

Eigenschaft wurde der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient bei 250 Grad Celsius als Funktion der 

Legierungselemente Si, Cu und Ni untersucht. Bei Anwendungen bis 220 Grad Celsius ist die Legierung AlSi9Cu3Fe 

(A226) die praktikabelste Lösung. Bei höheren Temperaturen ist die Beanspruchung genau zu klären, um eine optimale 

Legierung zu wählen. 

Montanuniversität Leoben, AT; AMAG Casting, Ranshofen,AT; Eidgenössische Technische Hochschule Zürich; CH 







Staggl, S.; Pabel, T.; Bozorgi, S.; Faerber, K.; Kneißl, C.; Schumacher, P. 


Charakterisierung der Heißrissempfindlichkeit von Aluminium-Gusslegierungen 

Characterization of the hot cracking susceptibility of aluminum alloys 

Heißrisse in Al-Gusslegierungen stellen in der Gießereipraxis ein großes Problem dar. Dieser Artikel soll einen Überblick 

über die Einflussgrößen auf die Heißrissempfindlichkeit von Legierungen geben und zeigt Strategien auf, um die 

Heißrissempfindlichkeit zu bestimmen. Es werden zwei unterschiedliche Methoden vorgestellt: Zum Einen die 

Bestimmung der Heißrissempfindlichkeit durch die theoretische Berechnung derTerminal Freezing Range TFR (letzter 

Bereich der Erstarrung) mittels der Software Thermo-Calc. Zum Anderen die Ermittlung des 

Heißrissneigungskoeffizienten CSC nach Davies und Clyne, einer semi-empirischen Bestimmung mittels des 

Simulationsprogrammes Thermo-Calc und thermischen Analysen. Es wurden die zwei Al-Legierungstypen AlSiMgCu und 

AlZnMgCu untersucht, da aus der Praxis bekannt ist, dass diese stark unterschiedliche Heißrissempfindlichkeiten 

aufweisen. Die Versuche wurden unter zwei Abkühlungsbedingungen, Sand und Kokille, durchgeführt. Zuletzt wurden 

die Ergebnisse der beiden Untersuchungsmethoden für die beiden Legierungstypen miteinander verglichen. Es zeigte 

sich, dass eine ausgezeichnete Korrelation zwischen den Ergebnissen der beiden Methoden, theoretischen Bestimmung 

der TFR und semi-empirischen Bestimmung des CSC besteht. Weiterhin konnte festgestellt werden, dass chemische 

Zusammensetzung und Abkühlbedingung die Haupteinflussfaktoren auf die Heißrissempfindlichkeit darstellen. 

AlSiMgCu-Legierungen waren deutlich weniger anfällig auf Heißrisse als die gegenübergestellten 

AlZnMgCu-Legierungen. 

Montanuniversität Leoben, AT; Österreichisches Gießerei-Institut (ÖGI), Leoben, AT; Nemak, Linz, AT 



Heftnummer 5 







Staggl, Simon; Bozorgi, Salar; Pabel, Thomas; Faerber, Katharina; Kneißl, Christian; Schumacher, Peter 


Untersuchungsmethoden zur Charakterisierung der Heißrissempfindlichkeit von 

Aluminium-Gusslegierungen 

Investigation methods for characterizing the hot cracking susceptibility of Al-cast alloys 

Heißrisse in Al-Gusslegierungen stellen in der Gießereipraxis ein großes Problem dar. Dieser Artikel soll einen Überblick 

über die Einflussgrößen auf die Heißrissempfindlichkeit von Legierungen geben und Methoden zur Bestimmung der 

Heißrissempfindlichkeit aufzeigen. Es werden zwei unterschiedliche Methoden vorgestellt: Zum Einen die Bestimmung 

der Heißrissempfindlichkeit durch die theoretische Berechnung der Terminal Freezing Range TFR (letzter Bereich der 

Erstarrung) mittels der Software Thermo-Calc. Zum Anderen die Ermittlung des Heißrissneigungskoeffizienten CSC nach 

Davies und Clyne, eine semi-empirische Bestimmung mittels des Simulationsprogrammes Thermo-Calc und thermischer 

Analysen. Untersucht wurden die zwei Al-Legierungstypen AlSiMgCu und AlZnMgCu, da aus der Praxis bekannt ist, dass 

diese stark unterschiedliche Heißrissempfindlichkeiten aufweisen. Die Versuche wurden unter zwei 

Abkühlungsbedingungen, Sand und Kokille, durchgeführt. Zuletzt wurden die Ergebnisse der beiden 

Untersuchungsmethoden für die beiden Legierungstypen miteinander verglichen. Es zeigte sich, dass eine 

ausgezeichnete Korrelation zwischen den Ergebnissen der beiden Methoden, theoretische Bestimmung der TFR und 

semi-empirische Bestimmung des CSC, besteht. Weiters konnte festgestellt werden, dass chemische Zusammensetzung 

und Abkühlbedingungen die Haupteinflussfaktoren auf die Heißrissempfindlichkeit darstellen. AlSiMgCu-Legierungen 

waren deutlich weniger anfällig auf Heißrisse als die gegenübergestellten AlZnMgCu-Legierungen. 

Montanuniversität Leoben, AT 










Tikana, Ladji; Kessler, Andreas 


Buntmetallguss (46. Folge) 

Non-Ferrous Castings (Part 46) 

Der Beitrag bietet eine Literaturübersicht zu den Forschungsaktivitäten des Jahres 2011 über Buntmetalle und 

betrachtet dabei die Bandbreite vom Rohstoff bis zum Fertigprodukt. Der erste Abschnitt widmet sich dem Kupfer und 

Kupfergusswerkstoffen. Themen darin sind die Rückgewinnung von Rohstoffen aus Müllverbrennungsanlagen, die 

Gewinnung von Rohkupfer mittels eines sauerstoffangereicherten Badschmelzprozesses, ein Verfahrensvergleich für die 

Herstellung von Gießwalzdrähten aus sauerstofffreiem Kupfer, die Simulation von stranggegossenen Kupferbarren unter 

Zuhilfenahme einer elektromagnetischen Induktion und einer Kopplung des elektromagnetischen Felds mit dem 

Wärmefluss, sowie die Herstellung von Kupfer-Silber-Legierungen (Cu-4at.-Ag) mittels Pulvermetallurgie mit erhöhter 

Festigkeit und Leitfähigkeit. Der zweite Abschnitt betrachtet Kupfergusslegierungen. Darin enthalten sind die Thema 

Bleiersatz durch Schwefel mit Blick auf die Schmierungseigenschaften und gießtechnischen Rahmenbedingungen, 

Erklärung von Mikroseigerungen im Strangguss von Zinnbronzen durch thermodynamische Simulation, das 

Schleudergießen von komplexen Kupfer-Nickel-Legierungen, ein kontinuierlicher horizontaler Gießwalzprozess (engl. 

cast-roll process (CRP) für die Rohrherstellung aus CuNi10Fe1Mn und die Untersuchung des Schleudergießverfahrens in 

Kombination mit werkstofftechnischen Untersuchungen (Gefügeausbildung und der Tragfähigkeit) von 

Schneckenradrohlingen. Der abschließende Abschnitt kommentiert Beiträge zu Titanguss. Genannt werden Arbeiten zur 

Vorhersage und Verminderung von schrumpfungsbedingter Porosität in TiAl-Basis-Legierungen, 

Gefügestrukturuntersuchung von komplexen, dünnwandigen Gussteilen aus Ti-6 A14V, die im vertikalen 

Schleudergießverfahren hergestellt wurden, Erzielung einer turbulenzarmen Formfüllung beim Kippgießen am Beispiel 

einer Turbinenschaufel aus einer TiAl-Legierung mittels numerischer Simulation und eine Arbeit zu vergleichenden 

Untersuchungen der Gießbarkeit der Titanlegierungen IMI834, Ti-1100, BT36 und Ti600. 



Heftnummer 8 







Weiss, Konrad; Honsel, Christoph; Vomhof, Reinhard 


Ermittlung der mechanischen Eigenschaften eines Aluminium-Strukturbauteils 

Bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen führen der beschränkte Bauraum und steigende Belastungen zu immer 

komplexeren Gusskonstruktionen. Um Überdimensionierungen zu vermeiden, sind möglichst genaue Kenntnisse über 

die lokal vorliegenden mechanischen Eigenschaften notwendig. In diesem Beitrag wird über die theoretische Ermittlung 

der mechanischen Eigenschaften des Aluminiumstrukturbauteils Schweller der Audi AG und den Vergleich mit 

experimentell ermittelten Werten berichtet. Um realitätsnahe Ergebnisse zu erzielen, wurden bei der Simulation in 

WinCast sämtliche zum Prozess gehörenden Abläufe und Parameter berücksichtigt. Das betrifft u.a. das Formfüllen mit 

erster und zweiter Phase, den Gießdruck, die Werkzeugvortemperierung, die Kühlungskreisläufe mit den 

entsprechenden Kühlmedien und Temperaturen, das Ausstoßen des Bauteils sowie das Reinigen, Sprühen und 

Ausblasen der Formhälften. Die lokal unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeiten führen auch zu lokal 

unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften, die aus den Erstarrungszeiten über eine Umrechnung in 

Dendritenarmabstände ermittelt wurden. Bei den Zugfestigkeiten ergab sich eine sehr gute Übereinstimmung mit den 

gemessenen Werten; auch bei der Streckgrenze liegen die gemessenen und berechneten Werte dicht beieinander. 

Größere Abweichungen traten bei der Dehngrenze A5 in Bereichen auf, die Mikroporösitäten enthalten. In 

mikrolunkerarmen Bereichen ist auch hier die Übereinstimmung gut. 

RWP, Roetgen, DE 



Heftnummer 3 





Xiong, B. W.; Yu, H.; Yan, Q. S.; Zhao, J. Q.; Chen, S. N.; Yang, Z. 

Effects of sample thickness on microstructures and mechanical properties of A357 alloy 

Einfluss der Wanddicke auf Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften bei Aluminiumlegierungen des Typs A357 

The effects of sample thickness on the density, microstructures and mechanical properties of as cast Al alloy were 

investigated. Microstructures were observed with a scanning electron microscope. Mechanical properties were studied 

at room temperature. The results show that the sample thickness has minor influence on the relative density of Al alloy. 

The obtained relative density up to ~99.24% was confirmed that the vacuum counter-pressure casting has the excellent 

solidification mechanism. The microstructures were refined and the secondary dendrite arm spacing was decreased 

with the decrease in sample thickness, and the ultimate tensile strength, yield strength and elongation were improved. 

The ultimate tensile strength and elongation could be related to their secondary dendrite arm spacing using linear 

equations. With the increase in sample thickness, the quasi-cleavage fractures were increased and the number of 

dimples got an evident reduction in fracture surfaces. 

Nanchang Hangkong University, CN 



Heftnummer 6 







Zhao, Ertuan; Chen, Yuyong; Kong, Fantao; Zhang, Changjiang; Xiao, Shulong 


Effect of yttrium on microstructure and mold filling capacity of a near-alpha high temperature 

titanium alloy 

Einfluss von Yttrium auf das Gefüge und das Formfüllungsvermögen einer nahe-alpha Hochtemperatur-Titanlegierung 

The addition of rare earth yttrium (Y) can improve the performances of high temperature titanium alloys, such as the 

tensile ductility, thermal stability and creep property, etc. However, few studies on the effect of Y on the castability of 

titanium alloys have been carried out, which is significant to fabrication of thin-walled complex titanium castings by 

investment casting. In this study, the microstructure and mold filling capacity of a Ti-1100 alloy with different Y 

additions (0, 0.1wt.%, 0.3wt.%, 0.5wt.% and 1.0wt.%) were investigated systematically through investment casting 

experiments, and the casting experiments were carried out in a centrifugal titanium casting machine. The 

microstructures of the alloy were observed via the optical microscopy, scanning electron microscopy and transmission 

electron microscopy. The mold filling capacity was tested by using of a grid pattern and was evaluated by the number of 

segments completely filled by the cast alloy. The results indicate that the grain size is decreased and the mold filling 

capacity is improved significantly with increasing the addition of Y from 0 to 1.0wt.%. The average primary p grain size 

of Ti-1100 alloy is reduced from 250 micro m to 50 micro m micro mand the mold filling capacity is increased from 

61.5% to 100%. Considering the potential harmful effect on tensile properties of titanium alloys due to high 

concentrations of Y, it is suggested that Y addition should be about 0.3wt.%. 

Harbin Institute of Technology (HIT), CN 

China Foundry 


Heftnummer 4 





Zhao Zhihao; Meng Yi; Cui, Jianzhong 


Effect of Mn on microstructures and mechanical properties of Al-Mg-Si-Cu-Cr-V alloy 

Einfluss von Mangan auf das Gefüge und die mechanischen Eigenschaften der Al-Mg-Si-Cu-Cr-V-Legierung 

In order to improve the performances of the Al-Mg-Si-Cu-Cr-V alloy, various amounts of Mn (0-0.9wt %) were added. The 

effect of this Mn on the microstructures and mechanical properties of Al-Mg-Si-Cu-Cr-V alloys in different states, 

especially after hot extrution and solid solution treatment, was systematically studied using scanning electron 

microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and mechanical tests at room temperature. The results show 

that 0 2wt.% Mn can both refine the as-cast microstructure of the alloy and strengthen the extmsion+T6 state alloy 

without damaging the plasticity badly due to the formation of AI15(FeMn)3Si2 and AI15Mn3Si2 dispersoids. Compared 

with the extrusion+T6 state alloy without Mn addition, the ultimate tensile strength and yield strength of the alloy with 

0.2wt.% Mn addition are increased from 416.9 MPa to 431.4 MPa, 360.8 MPa to 372 MPa, respectively. The elongation 

of the extrusion+T6 state alloy does not show obvious change when the Mn addition is less than 0.5wt.%, and for the 

alloy with 0 2wt% Mn addition its elongation is still as high as 15.6%. However, when over 0.7wt.% Mn is added to the 

alloy, some coarse, stable and refractory AlVMn and AI(VMn)Si phases form. These coarse phases can reduce the effect 

of Mn on the inhibition of re-crystallization; and they retain the angular morphology permanently after the subsequent 

deformation process and heat treatment. This damages the mechanical properties of the alloy. 

Northeastern University, Shenyang, CN 

China Foundry 


Heftnummer 4 




Schmelzeinrichtungen, Auskleidung 



Dötsch, Erwin; Ibach, Robert; Rische, Marco 


Energieeinsparung durch leistungsoptimierte Chargierung von Mittelfrequenz-Induktionstiegelöfen 

Umrichtergespeiste Induktionstiegelöfen arbeiten im Chargenbetrieb, das heißt, sie werden im Regelfall nach 

Fertigstellen einer Flüssigcharge total entleert und mit kaltem Schmelzgut wieder angefahren. Entscheidender 

Parameter für das energieeffiziente Schmelzen in solchen Öfen ist bei gegebenem Wirkungsgrad die Schmelzzeit, die 

sich über die installierte Leistungsdichte der Anlage und über die Ankopplung des elektromagnetischen Feldes definiert. 

Die optimale Schmelzzeit wird dann erreicht, wenn die volle Nennleistung während der gesamten Schmelzperiode auf 

das Schmelzgut übertragen wird. Das geschieht beim Anfahren des Ofens mit ferromagnetischem Schmelzgut aufgrund 

der hohen magnetischen Leitfähigkeit dieses Materials bereits bei niedrigem Füllgrad. Bei Überschreiten der 

Curietemperaturfällt bekanntlich die magnetische Leitfähigkeit auf einen Wert von eins ab, so dass sich dann die 

Ankopplung des magnetischen Feldes verschlechtert und der Leistungseintrag je nach Schüttdichte des Schmelzgutes 

merklich abfällt. Erst nach 10 bis 20 min ändern sich die Verhältnisse im Spulenbereich aufgrund des steigenden 

Schmelzeanteils so, dass die Nennleistung wieder erreicht wird. Im vorliegenden Beitrag wird gezeigt, dass die 

Leistungsaufnahme mit einem Konstantleistungsumrichter mit Hilfe eines geeigneten Chargierverfahrens so gesteuert 

werden kann, dass Leistungseinbrüche weitestgehend vermieden werden und somit die kürzeste Schmelzzeit als 

Voraussetzung für optimale Energieeffizienz erreicht wird. 

ABP Induction Systems, Dortmund, DE 



Heftnummer 6 





Dubodelov, Viktor I.; Pogorsky, Viktor K.; Goryuk, Maksym S. 


Magnetodynamic Mixer-Batcher for Overheating and Pouring of Cast Iron 

Magnetdynamische Misch- und Dosiereinrichtung für das Überhitzen und Gießen von Gusseisen 

Magnetodynamic mixer-batcher is intended for adjustable inductive heating and controlled electromagnetic pouring of 

cast iron into crystallizers and moulds on automated casting lines, chill-mould casting machines, rotor casting 

machines. Also, mixer-batcher allows realizing the out-of-furnace treatment of liquid alloys. In comparison with 

conventional ladle pouring of grey cast iron, application of magnetodynamic mixer-batcher allows to reach more 

isotropic structure and properties on casting body, to increase 5-10% the mechanical properties of castings, and to 

refine both the metal matrix structure and dimensions of graphite inclusions. Moreover, using of magneto-dynamic 

mixers-batchers provides automation of pouring, economy of materials and energy re-sources, increasing productivity, 

and improvement of ecology. 



S. S.481-486 







Kadelka, Heinz 


Neue Rekordmarken bei Effizienz und Abgasvolumen. High Efficiency Furnace-Verfahren 

revolutioniert Gießereiprozesse 

Um die Emissionswerte und den Energieverbrauch von gefutterten Heißwindkupolöfen zu mindern, hat die Giesserei 

Düker GmbH & Co. KGaA am Standort Karlstadt das High Efficiency Furnace (HEF)-Verfahren der Firma Linde im 

Frühjahr 2012 als eine Test-Installation eingesetzt. Mit dem HEF-Verfahren wird rückgeführtes Gichtgas mit reinem 

Sauerstoff angereichert. Ein Teil des heißen Gichtgases wird aus der Untergicht abgesaugt und dann erneut in den Ofen 

eingedüst. Dabei wird der Anteil des Gichtgases über die Obergicht auf ein mögliches Minimum reduziert, um den 

größten Teil der Gichtgase über die vorhandene Brennkammer zu leiten und so die Emissionswerte zu verbessern. Damit 

kann die Windmenge um 55 % gesenkt werden. Der CO-Gehalt im Rohgas der Untergicht konnte auf bis zu 32 % 

angehoben werden. 

Linde, Düsseldorf, DE 



Heftnummer 9 

S. S.52-56 

Seiten/Bilder/Tabellen/Quellen: 5S,8B,1T 




Schmitz, Wilfried; Trauzeddel, Dietmar 


Anlagen- und verfahrenstechnische Neuentwicklungen der Induktionsofentechnik 

Vorgestellt werden aktuelle Entwicklungen in Bezug auf den Einsatz spezieller Schaltungstechniken zur gezielten 

Beeinflussung der metallurgischen Möglichkeiten der induktiven Schmelztechnik und das Konzept eines induktiven 

Pfannensystems, welches sowohl als Transport- und Warmhaltegefäß als auch als metallurgisches Zusatzaggregat 

eingesetzt werden kann. Neben dem in der Praxis bewährten Tiegelüberwachungssystem OCP hat OTTO JUNKER für die 

periodische optische Kontrolle der Tiegelinnenkontur das Lasergerät Lining Periscope konstruiert und erfolgreich 

erprobt, wie in dem Bericht ausgeführt wird. Welche Energieffizienzverbesserung der Einsatz der Energiesparspule 

bietet, wird an Hand von Beispielen der industriellen Anwendung aufgezeigt. 

Otto Junker, Simmerath, DE 







Schmelztechnik 



Enzenbach, Thomas 


Schmelzen von Basiseisen für verschiedene Gusseisenwerkstoffe im Kupolofen. Vorgehensweise 

und Komponenten 

Der Kupolofen konnte seine Position als wichtigstes Schmelzaggregat der Eisengießerei behalten. Das liegt nicht zuletzt 

daran, dass er zum Schmelzen des Basiseisens für die Mehrzahl der Gusseisenlegierungen geeignet ist. Hierbei sind 

grundsätzlich zwei Tendenzen zu beobachten: Auf der einen Seite wird mit der Spezialisierung auf einen Werkstoff bzw. 

auf eine Werkstoffgruppe ein gleichmäßiger Schmelzprozess ermöglicht, was mit den Gesetzmäßigkeiten des 

Schmelzens im Kupolofen besser vereinbar ist als ein häufiger Wechsel der Gusszusammensetzung. Vor allem in 

größeren Gießereien, wo Bremsscheiben, Motorblöcke, Sicherheitsteile oder Rohre hergestellt werden, kann diese 

Entwicklung gut beobachtet werden. Andererseits wird auch festgestellt, dass vor allem kleine und mittelgroße 

Gießereien zunehmend aufgefordert werden, zusätzliche Aufträge anzunehmen, die das Schmelzen von anderen 

Werkstoffgruppen erfordern. Um die vorhandenen Schmelzkapazitäten besser auszulasten, ist es dann notwendig, das 

Basiseisen für verschiedene Gruppen von Gusseisenwerkstoffen im Kupolofen zu schmelzen. Dabei handelt es sich 

überwiegend um das abwechselnde Herstellen von Basiseisen für Gusseisen mit Lamellengraphit (EN-GJL, Grauguss) 

und Gusseisen mit Kugelgraphit (EN-GJS, Sphäroguss). Obwohl die Herstellung verschiedener Werkstoffgruppen mit nur 

einem Kupolofen immer noch als besondere Herausforderung gelten kann, hat sich diese Verfahrensweise weiter 

verbreitet, sodass sie nunmehr als gängige Praxis angesehen werden darf. In diesem Beitrag wird anhand von Beispielen 

insbesondere auf die Vorgehensweise eingegangen. Die dabei auftretenden Besonderheiten und Probleme werden 

aufgeführt. Abschließend werden einige Komponenten vorgestellt, womit ein Beitrag zur Lösung der genannten 

Probleme erbracht werden kann. 



Heftnummer 12 





Kadelka, Heinz; Matschkewitz, Ulrich; Dell, Gotthard 


Petrolkoksstaub - ein neuer Energieträger für den Kupolofen 

Die Suche nach alternativen Energieträgern im Kupolofen, die es zum einen ermöglichen, teuren Koks zu substituieren 

und gleichzeitig den Schmelzprozess zu optimieren, führte bisher nicht zu konsequenten Umsetzungen in der 

Gießerei-Industrie. Mit dem in vielen Industrieöfen als Primärenergie bereits eingesetzten Petrolkoksstaub steht ein 

alternativer Festbrennstoff zur Verfügung, der aufgrund seiner Produkteigenschaften wie hohem Kohlenstoffgehalt und 

Mahlfeinheit für den Kupolofenprozess brennstofftechnisch hervorragend geeignet ist. Ziel der im Beitrag beschriebenen 

Versuchsreihe an einem Schmelzofen für Gusseisen mit Lamellengraphit war es daher, zum einen die 

Einblastechnologie zu optimieren und bei steigenden Durchsatzraten die ofenspezifischen und metallurgischen 

Auswirkungen zu untersuchen. Im Hinblick auf die Technologie des Staubeintrages über die Winddüsen wurde die 

Kombination mit dem Linde-TDI-Verfahren gewählt, da die verfahrenstechnischen Vorteile wie hohe 

Strömungsgeschwindigkeiten und gute Durchmischung der Feststoff/Gasphase offensichtlich waren. Der 

Langzeitversuch führte bei Reduzierungen des Koksersatzes von bis zu 15 % zu gleichbleibenden Prozessdaten und 

metallurgischen Effekten, wodurch die Schmelzkosten deutlich gesenkt werden konnten. Die ersetzten Koksmengen 

erbrachten Einsparungen von 4 bis 5 Euro pro t geschmolzenen Eisens, die zudem durch verringerten Si-Abbrand und 

geringere Erdgasmengen noch erhöht werden können. 



Heftnummer 1 

S. S.58-63 (6 Seiten, 10 Bilder, 2 Tabellen 






Kato, Yuji; Zou, Ying; Nakae, Hideo 


Influence of Melting Conditions on Graphite Morphology in Spheroidal Graphite Cast Iron Using Ni-C 

Alloys 

Einfluss der Schmelzbedingungen auf die Graphitmorphologie bei Gusseisen mit Kugelgraphit bei der Verwendung von 

Ni-C-Legierungen 

The effects of the cooling rate, atmosphere and holding time on the graphite morphology of spheroidal graphite cast 

iron were studied using Ni-C alloys. Two groups of parent alloys were prepared using high purity materials, i. e., Group 1 

containing the spheroidizing element of Ce, Mg or Ca, while in Group 2, S was added as an anti-spheroidizing element. 

For discussing the influence of the cooling rate on the graphite morphology, 0.5 g of the Group 1 samples were melted 

and held for 15 minutes at 1673 K in an Ar atmosphere, then cooled at 1000 K/min or 20 K/min. The results showed 

that perfect spheroidal graphite could not be confirmed, while irregular graphite appeared. The atmosphere was 

changed to Ar+3%H2 for preventing the oxidation, and the holding time was reduced to 10 minutes to prevent fading of 

the spheroidizing element. These results showed that the formation of spheroidal graphite was confirmed at the cooling 

rate of 1000 K/min in both groups. Nevertheless, at the cooling rate of 20K/min, graphite morphology was only chunky 

or flake in both groups. In order to investigate which parameter is more important for the formation of spheroidal 

graphite, the atmosphere and the holding time were independently changed at the cooling rate of 1000 K/min. It was 

found that the addition of the 3%H2 did not significantly affect the spheroidal graphite formation. Moreover, the holding 

times of 1 min and 20 min also did not significantly affect the spheroidal graphite area fraction in the Ni-C alloy, while 

they affected the ones containing the spheroidizing elements like Mg. 

Waseda University, Tokyo, JP 


S. S.37-42 





Ravichandran, Seenivasan; Alagumurthi, Natarajan; Palaniradja, Krishnaraj 


Optimization of raw material charge mix in induction furnace for energy conservation in foundry 

industry 

Optimierung der Zusammensetzung des Einsatzmaterialas in Induktionsöfen zwecks Energieeinsparung in der 

Gießereiindustrie 

Foundry is an intensive energy consuming sector in India. The current energy crisis warrants the need to explore 

measures for energy conservation and productivity enhancement of the industry. The review of literature on energy use 

in the induction furnace indicates energy wastage due to the use of inappropriate equipment, inadequate 

mechanization, operational delay and low quality raw materials, adversely affecting productivity. With this insight, the 

present study focuses on the optimization technique for raw material charge mix of bundled steel, loose steel, cleaned 

and uncleaned scrap as input parameters. The Design of Experiments (DOE) is used to know the individual and 

combined effect of input parameters. The multi-variate analysis reveals that the optimization of process parameters 

results in energy saving of 44 kWh/ton and reduction in melting time by 40 minutes/ton. 

Pondicherry Engineering College, IN 



Heftnummer 4 







Zuo, Y. B.; Jiang, B.; Zhang, Y. J.; Fan, Z. 

Degassing LM25 aluminium alloy by novel degassing technology with intensive melt shearing 

Neue Entgasungstechnik für die Aluminium-Gusslegierung LM25 durch intensives mechanisches Rühren 

Hydrogen is the only gas that is appreciably soluble in aluminium and its alloys and is the main cause of the gas porosity 

in aluminium alloy castings. A novel degassing technology with intensive melt shearing and Ar injection has been 

developed and its degassing effect on aluminium alloy has been studied. The experimental results showed that the new 

degassing technology can significantly degas LM25 aluminium alloy within a quite short period of time. By applying 

intensive melt shearing and Ar injection of 60 s, the density index D (ind i) was reduced from 10.70 to 0.98%, which 

means that the hydrogen concentration in the liquid alloy was significantly reduced. The effect of degassing time and 

isothermal holding time after degassing on the hydrogen concentration level in LM25 alloy melt was also studied and 

the mechanism of high degassing efficiency with this technology was discussed 

Northeastern University, Shenyang, CN; Brunel University, Uxbridge, GB 



Heftnummer 1 




Sandformverfahren und Formeinrichtungen 



anonym 


Lost core - an industrial process path for high-quality salt cores 

Verlorener Kern - ein industrieller Prozessweg für Salzkerne hoher Qualität 

The die technology used in die casting is contingent on certain limitations of the geometry of the parts, particularly with 

regards recesses or internal cavities. Some relief is provided by using cost cores. However the coreshave to be 

particularly stable due to extremly rough process when the molten metal is shot into the die. Salt cores have already 

been tried and tested in this regard. However, the existing process paths are not economically or technologically 

attractive enough for mass production. Of greater interest ist the approach described here which involves creating salt 

cores from the liquid phase based on a modified die casting technology. 








Ashton, M. 


Finding new value in Lost Foam Casting 

Entdecken von neuem Nutzen beim Lostfoam-Verfahren (Vollformverfahren) 

Die Entwicklungen, die für Stahlguss das Lost-Foam-Verfahren zu einer wettbewerbsfähigen Alternative gegenüber dem 

Sandformverfahren gemacht haben, wurden weitergeführt und eröffnen weitere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten. 

Im Artikel werden u. a.die Maßtoleranzen des "Megashell"-Verfahrens mit dem Lost-Wax- und Sandformverfahren 

verglichen und die Bearbeitungskosten sowie die Oberflächenrauheit gegenübergestellt. 

Castings Technology International 

Foundry Management & Technology 


Heftnummer 3 

S. 14, 16-18, 20-21 (6 Seiten, 4 Bilder, 1 Tabellen, 0 Quellen) 






Boehm, Ralf; Asal, Jürgen; Münker, Bernhard 


Der Weg zu einer wirtschaftlichen und emissionsfreien Gießerei 

Die Anforderungen an den Umweltschutz führen auch zu einer Umstellung der Bindemittelsysteme für Sandkerne in den 

Gießereien. Organische Bindemittelsysteme werden durch anorganische Bindemittelsysteme ersetzt.Diese Umstellungen 

erfordern bei bereits laufenden Produktionslinien hohen Aufwand. Um diesen Aufwand so gering wie möglich zu halten, 

ist eine frühzeitige enge Zusammenarbeit von Teileentwickler, Werkzeugkonstrukteur und Gießereifachmann von großer 

Bedeutung. Im Beitrag wird über ein interagierendes Engineering-Team der Unternehmen Daimler AG, Stuttgart, 

Hüttenes-Albertus, Düsseldorf, und Lüber, Bazenheid, Schweiz, berichtet, die eine solche Umstellung für die 

Leichtmetallgießerei des Mercedes-Benz Werks in Untertürkheim erarbeitet und umgesetzt haben. Der Formstoff mit 

dem anorganischen Bindersystem (Cordis) besteht aus einer modifizierten Silicatlösung, einem Mineral und 

Anorgit-Additiv. Dieser Kernformstoff wird in einen beheizten Kernkasten durch Kernschießen überführt, der vorher mit 

Heißluft gespült worden ist. Die Erprobung des Kernherstellung mit dem neuen anorganischen Bindemittelsystem war 

für die Herstellung von Zylinderköpfen aus einer Aluminiumlegierung technisch und wirtschaftlich ein voller Erfolg. 

Hüttenes-Albertus Chemische Werke, Düsseldorf, DE; Lüber, Bazenheid, CH; Daimler, Stuttgart, DE 



Heftnummer 1 

S. S.68-70,72-73 (5 Seiten, 7 Bilder 




Lu, Dehong; Wang, Zhao; Jiang, Yehu; Zhou, Rong 


Effect of aluminum silicate fiber modification on crack-resistance of a ceramic mould 

Zugabe von Aluminiumsilikatfasern und ihr Einfluss auf den Risswiderstand einer Gießform aus Keramik 

To improve the crack-resistance of the mould for silica sol bonded quartz based ceramic mould casting, aluminum 

silicate fibers with the diameter ranging from 5 micro m to 25 micro m and the length about 1 mm were dispersed in 

the ceramic mould. The effect of the aluminum silicate fibers on the tensile strength, shrinkage rate and the cracking 

trend of the ceramic mould were investigated. In the ceramic slurry, quartz sand was applied as ceramic aggregate, 

silica sol containing 30% silicon dioxide as bonder, and the weight ratio of quartz sand to silica sol was 2.69; the 

dispersed fibers changed from 0 to 0.24vol.% The mould samples were formed after the slurry was poured and gelled at 

room temperature, and then sintered at different temperatures ranging from 100 to 800 deg C to measure the tensile 

strength and shrinkage rate. The results show that, with the aluminum silicate fiber addition increasing from 0 to 

0.24vol.%, the tensile strength increases linearly from 0.175 MPa to 0.236 MPa, and the shrinkage rate decreases 

linearly from 1.75% to 1.68% for the ceramic mould sintered at 400 deg C, from 1.37% to 1.31% for the ceramic mould 

at room temperature As the sintering temperature was raised from 100 deg C to 800 deg C, the tensile strength 

increases, and the shrinkage rate decreases at all temperatures, compared with those without fiber dispersion, but their 

variation patterns remain the same. Furthermore, the cracking trend of the mould and its decreasing proportion were 

defined and analyzed quantitatively considering both effects of the fiber dispersion on the strength and shrinkage. The 

cracking trend appears to decrease linearly with increasing fiber content and to reach the maximum reduction of 28.8% 

when 0.24vol.% fiber was dispersed. Therefore, the investigation proposes a new method to improve the 

crack-resistance of the ceramic mould, i.e , inorganic fiber dispersion into the ceramic mould. 

Kunming University of Science and Technology, CN 

China Foundry 


Heftnummer 4 







Malaschkin, Andrej; Richarz, Dirk; Regenberg, Andreas 


Modernisierung und Ausbau der Prozesssteuerung in der Sandaufbereitung auf der Basis von 

Datenerfassung und -analyse 

Modernization and extension of process control in molding sand conditioning based on data acquisition and analysis 

Im vorliegenden Artikel wird ein Teil der Ergebnisse aus einem mehrjährigen Forschungs- und Entwicklungsprojekt im 

Rahmen des Wachstumskerns "Precision Cast" dargestellt. Die Georg Fischer GmbH in Leipzig war während der 

Forschungs- und Entwicklungsphase des Projektes federführend im Teilprojekt zum Aufbau der 

gussteilqualitätsbezogenen Steuerungs- und Regelungssystemen. Daher wird zunächst die Vorgehensweise zur 

Bearbeitung der erfassten Daten, basierend auf dem Beispiel der Ursachenforschung zum Auftreten der Ballenabrisse, 

vorgestellt. Die so gewonnenen Ergebnisse dienten dann als Basis für umfangreiche Modernisierungsmaßnahmen im 

Bereich der Sandaufbereitung, welche während und teilweise auch nach der Projektphase realisiert wurden. Unsere 

Erfahrungen, sowohl bei der Entwicklung als auch beim Praxiseinsatz dieser Lösungen, bilden den abschließenden Teil 

dieses Artikels. 

Fischer, Leipzig, DE 




S. S.306-312 

Seiten/Bilder/Tabellen/Quellen: S,6B 




Söffker, Dirk; Langer, Marcel; Quack, Ulrich; Wolff, Horst 


Herstellung von Formen aus harzgebundenem Formstoff in einer teilautomatisierten Fertigungszelle 

Fortschreitende Automatisierung und gleichzeitige Einsparung sind in aktuellen Fertigungsprozessoptimierungen 

gängige Methoden, um Kosten einzusparen und gleichzeitig die Produktqualität zu verbessern. Bei Fertigungsprozessen, 

bei denen das Know-how und die Erfahrung der Fachkräfte eher nicht von zentraler Bedeutung für die Produktqualität 

sind, ist diese Vorgehensweise typisch und üblich. Bei der Betrachtung der Fertigung handgeformter, 

furanharzgebundener Sandformen sind die Erfahrung und das angesammelte Wissen der Fachkräfte zur Herstellung von 

Großgussformen ein zentraler Garant zur Überwachung des Herstellungsprozesses und zur Sicherung der 

Produktqualität. Natürlich weist Handarbeit eine fachkraftabhängige Qualitätsstreuung auf, da die Prozesse im Umgang 

mit großen Gussformen generell schwer reproduzierbar sind. An einem Beispiel wird das Konzept einer 

zukunftsweisenden Mensch-Maschine-Schnittstelle in Kombination mit einer teilautomatisierten Fertigungszelle 

angewendet. Hierbei sollen sowohl Anforderungen an eine flexible, zuverlässige wie auch qualitätsorientierte Fertigung 

von Großgussformen als auch Bedürfnisse der Fachkräfte hinsichtlich ihrer Arbeitsqualität umgesetzt werden. Diese 

Integration der Arbeitsweise von Mensch und Maschine erschließt eine zukunftsweisende Methodik für zahlreiche 

komplexe Anwendungsfelder, gekennzeichnet dadurch, dass der Mensch bzw. speziell das Fachwissen des 

Bedienpersonals intelligent in die Produktion zu integrieren ist, während die eher handwerklichen Aufgaben 

automatisiert werden. Die im Anwendungsbeispiel realisierte Fertigungszelle zur Formherstellung von Großgussbauteilen 

löst diese Aufgabe durch die Entwicklung einer modernen Mensch-Maschine-Schnittstelle in Kombination mit moderner 

Robotik und Automatisierungstechnik. 

Universität Duisburg-Essen, DE; Institut für Gießereitechnik (IfG), Düsseldorf, DE 



Heftnummer 1 







Stötzel, Reinhard; Potaturina, Ekaterina; Lappat, Ingo; Vorrath, Martin 


Optimierung der Schlichte-Applikation - Heißspritzen statt Streichen 

Optimization of coating application - Hot spraying instead of brushing 

Die meisten Großgusshersteller setzen überwiegend das Zwei-Schlichteauftragsverfahren (beispielsweise Fluten und 

Streichen) ein, um die Schlichte auf die Kern- bzw. Formoberfläche aufzutragen. Das Streichen ist ein zeitaufwändiges 

Verfahren, aber aufgrund der Gussdimensionen und des Handlings wird es von den Gießereien vorgezogen. Diese 

Applikationsweise führt jedoch zu einem ungleichmäßigen Schlichteauftrag und Zeitverlusten, welche es zu einem 

kostenintensiven Verfahren machen. Es daher überrascht nicht, dass Gießereien stets bestrebt sind den Prozess des 

Schlichteauftrags zu optimieren. Eine solche Optimierung stellt das Heißspritzen dar. 

ASK Chemicals, Hilden, DE; Meuselwitz Guss Eisengießerei, Meuselwitz, DE 








Stötzel, Reinhard; Potaturina, Ekaterina; Lappart, Ingo; Vorrath, Martin 


Optimierung der Schlichteapplikation. Heizspritzen statt Streichen in der Großgussfertigung 

In Gießereien werden Schlichteschichten zur Reduzierung der chemischen Reaktionen zwischen Schmelze und 

Formstoff, zur Glättung rauer Formoberflächen und damit zur Reduzierung von Putzarbeiten eingesetzt. Dabei sind 

unterschiedliche Auftragsverfahren der Schlichte auf den Formstoff möglich. Häufig wird nach dem Streichverfahren 

gearbeitet, das durch die Pinselstriche zu einer unregelmäßigen Oberfläche führt. Zur Optimierung wurde der Auftrag 

von Schlichte mit einem Airless-Spritzgerät erprobt. Mit dem Gerät bis 8 bar können sowohl wasser- als auch 

alkoholbasierte Schlichten gespritzt werden. Da die Schlichte nicht mit Luft gemischt wird, tritt Sprühnebel nur ganz 

gering auf. In der Eisengießerei Meuselwitz Guss wurde die Spritztechnologie optimiert. Zu den wichtigsten 

Einstellungen gehört die Auswahl der Düse. Für flächige Formen sollten Düsen mit 50 deg Austrittswinkel, für Konturen 

bis zu 20 deg eingesetzt werden. Die Düsenöffnung sollte dem Feststoffanteil der Schlichte angepasst sein. Der 

Arbeitsdruck muss ebenfalls der Schlichte angepasst sein. Ein zu hoher Druck führt zu Sprühnebeln, ein zu geringer 

Druck zu Tropfen- und Tränenbildung. Durch die Temperatur kann die Viskosität des Spritzgutes geregelt werden. So 

steigert eine Vorwärmung auf 40 deg C die Fließfähigkeit, ohne den Feststoffanteil zu erniedrigen. Durch die höhere 

Fließfähigkeit kann die Schlichte besser in den Formstoff penetrieren. Die Optimierung wurde an vier Schlichten von 

ASK Chemicals durchgeführt. Neben den Vorzügen bestehen auch Grenzen des Verfahrens, die insbesondere in dem 

Verschleiß von Düsen und Kolben, schwer benetzbare Hinterschneidungen und notwendige intensive Pflege der Geräte 

bestehen. 

ASK Chemicals, Hilden, DE; Meuselwitz Guss Eisengießerei, DE 

Gießerei-Erfahrungsaustausch 









Sturm, Jörg; Wagner, Ingo 


Praktischer Einsatz der Kernsimulation zur Prozessoptimierung 

Die Auslegung von Kernwerkzeugen erfordert viel Erfahrung und mehrfaches Probieren, bis eine ausreichende 

Kernqualität erreicht wird. Die Simulation der Herstellung von Sandkernen ermöglicht es nun, wichtige Einflussgrößen 

auf die Qualität des Kerns im Vorfeld der Werkzeugherstellung zu erfassen, den gesamten Prozessablauf transparent zu 

machen, die ablaufenden Vorgänge besser zu verstehen und geeignete Optimierungsmaßnahmen durchzuführen. Zur 

Beschreibung der Dynamik von Luft-Sand-Gemischen beim Kernschießen wurde in dem Simulationsprogramm Magma 

C+M ein Ansatz gewählt, bei dem Luft und Sand, bzw. Sand-Binder Mischungen als zwei separate Phasen behandelt und 

auch die Wechselwirkung der Sandkörner untereinander berücksichtigt werden. Die Anwendung dieser Kernsimuilation 

wird an zwei Beispielen demonstriert. Der Prototyp eines Turboladerkerns aus PUR-Cold-Box wies insbesondere in der 

strömungstechnisch kritischen Volute Fehlstellen auf. Die detaillierte Analyse des Schießverlaufs ergab eine 

unzureichende Verdichtung des Sandes, da die Luft als Trägermedium des Sandes zu früh abgeführt wurde. Durch eine 

verbesserte Entlüftung und das Schließen von zwei kritischen Entlüftungsdüsen konnten die Fehler behoben werden. 

Die Simulation des Kernschießens und der Gasaushärtung bei den PUR-Cold-Box-Kernen einer Traverse für 

Eisenbahndrehgestelle zeigte in den Problemzonen eine sehr geringe Konzentration an Amin. Durch das Schließen 

einiger Entlüftungsdüsen sowie ein verbessertes Abdichten des Formkastens konnte ein völlig fehlerfreier Kern 

produziert werden. 



Heftnummer 4 

S. S.42-46,48,50-53 (10 Seiten, 15 Bilder, 10 Quellen) 




Wintgens, Rudolf 


Mechanisierung der Form-und Kernherstellung (46. Folge) 

Die Jahresübersicht bietet eine Literaturzusammenstellung zur Entwicklung der Form - und Kernherstellung mit Zitation 

der entsprechenden Veröffentlichungen. Angesprochen werden Simulationsprogramme für das Kernschießen und 

-härten von kalten, gashärtenden Verfahren und den Gasstoß bei Kernen während des Gießprozesses. Für die 

Produktion wird auf das Kernpaketverfahren zur Fertigung von Pkw-Kurbelgehäusen sowie der Einsatz von Robotern im 

Gießereibereich hingewiesen. Die nachfragebedingten Preissteigerungen bei Quarz- und Spezialsanden mit der 

Problematik bei Verwendung von Chromitsanden wird angesprochen. Bei tongebundenen Formstoffen wird der Einfluss 

der Sandtemperatur im Grünsandkreislauf und bei chemisch gebundenen Formstoffen der Zusammenhang zwischen 

Lösemittelanteil und Schwindungsverhalten betrachtet. Neu entwickelte Messmethoden ermöglichen für die 

Gasstoßmessung die Erfassung der Luftexpansion und tatsächlichen Gasentwicklung der Verbrennungsgase sowie in 

Abhängigkeit nicht matrixgebundener Sandkörner die Gasdurchlässigkeit von Sandformen. Es wird auf Regeln zum 

Einsatz von Furanharzsystemen hingewiesen, den sparsamen Umgang mit Binderzugaben, auch aus Sicht einer 

US-amerikanischen Gusseisengießerei und Vorgaben beim Umgang mit Bindemittelchemikalien. 

Technologiebetrachtungen gibt es zum Croningverfahren, dem Cold-Box-System und darin zu Kerneigenschaften sowie 

zur Optimierung der Prozessschritte zur Herstellung dünnwandiger Kurbelgehäuse. Zur Arbeitssicherheit und 

Umweltschutz wird auf Mikroemulsionen zur Geruchsbekämpfung im Vergleich zu Biofiltern hingewiesen und auf die 

Altsandentsorgung in den USA. 



Heftnummer 1 




Formstoffe und Formstoffprüfung 



Chojecki, A.; Sobczak, N.; Mocek, J.; Nowak, R.; Siewiorek, A. 

Gas evolution from heated bentonite bonded moulding sand 

Gasentwicklung bei erhitztem bentonitgebundenem Formstoff 

Using mass spectroscopy, an analysis of gas evolved from samples of green sand heated in a vacuum was shown to 

comprise water steam with traces of carbon oxides. Seacoal added to the sand results in the evolution of carbon oxides 

and hydrocarbons. The hydrocarbons disappear at a temperature below 600 deg C, so they cannot reach the 

metal/mould interface and influence the atmosphere in the mould cavity. In the sand sample heated to 800 deg C, 

plates of lustrous carbon were found. They are formed as a product of the decomposition of hydrocarbons. 




Heftnummer 1 





Colditz, Michael 


Matchplate - neue Perspektiven eines altbekannten Verfahrens 

Matchplate - new perspectives for an old process 

Horizontal geteilte, kastenlose Formanlagen nach dem Matchplate-Verfahren sind seit vielen Jahren bekannt und zählen 

außerhalb Mitteleuropas zu den führenden Formverfahren. Das Verfahren wird ausführlich von der Formherstellung über 

das Kerneinlegen, Setzen der Jackets und der Beschwergewichte, Kühlung bis hin zum Auspacken ausführlich 

beschrieben. Beim Matchplate-Verfahren werden Modellplatte eingesetzt, auf denen beidseitig Modelle montiert 

werden. Es werden vier lieferbare horizontal geteilte, kastenlose Formanlagen mit Angaben zur Formbreite, Formtiefe, 

Formhöhe Unterkasten, Formhöhe Oberkasten, maximalen Formdicke, zum maximalen Formgewicht und zur 

Formleistung ohne Kern und mit Kern vorgestellt. Vorgestellt werden Betriebsuntersuchungen in der amerikanischen 

Gießerei Benton im Bundesstaat Pensylvania, die für die Herstellung von Gussteilen aus Gusseisen die 

Leistungsfähigkeit dieses speziellen Formverfahrens belegen. 

DISA Industries, Herlev, DK 



Heftnummer 11 







Gröning, Peter-Michael 


Formstoffe (49. Folge). Teil 2: Formverfahren mit nicht tongebundenen Formstoffen, Überzugsstoffe, 

Vollformgießverfahren 

In der vorliegenden Jahresübersicht wurden 23 Fachbeiträge aus dem internationalen Schrifttum ausgewertet. Die 

zunehmende Fertigung sehr kernintensiver Gussteile führt zu einer spezifischen Steigerung der vergasbaren Substanzen 

und somit zu der Gefahr von gasbedingten Gussfehlern. Deshalb müssen die aktuellen organischen Bindersysteme und 

Überzugsstoffe in Hinblick auf ihre technologischen Eigenschaften und ihr Umweltverhalten den neuen Gegebenheiten 

angepasst werden. Diese Literaturübersicht ist gegliedert in die Fachkapitel Verfahren mit anorganischen Bindemitteln, 

Verfahren mit organischen Bindemitteln, Formstoffüberzüge (Schlichten) und Additive. Bei den Kernformverfahren mit 

anorganischen Bindemitteln werden die wichtigsten Arten von Bindemitteln, der Härtemechanismus, die 

Gasentwicklung bei der Kernherstellung und beim Gießen, der Kernzerfall und die Regenerierungsmöglichkeiten 

vorgestellt. Die Kernformverfahren mit organischen Bindemitteln beschäftigen sich mit der Art dieser Bindemittel 

(Neuentwicklung von Harzen), mit den Katalysatoren, mit dem Cold-Box-Verfahren, mit der Rauchreduzierung, mit dem 

Härtemechanismus, der Gasentwicklung und der Emissionsminderung. Bei den Schlichten galt die Aufmerksamkeit dem 

Trocknen, der Messmethodik für den Feuchtegehalt und den Auftragsmöglichkeiten (Spritzen, Sprühen). Bei den 

Additiven spielten eine Rolle die mineralogischen Rohstoffe und der Aufwand beim Putzen der Gussteile. 



Heftnummer 3 





Liu, Weihua; Zhang, Yilin; Li, Yingmin; Liu, Xiuling 


Optimization of a new animal glue binder system cured by CO(ind 2) for use in foundry 

Optimierung eines neuen Kohlendioxid-härtenden Bindemittelsystems auf Basis von Glutinleim für Formstoffe 

A new sand binder system cured by CO2 was prepared based on the animal bone glue To overcome the disadvantages 

of animal glue such as agglomeration at room temperature, high energy consumption and low efficiency, an alkaline 

decomposition process was selected, and certain modifier was used to modify the performance of the animal glue 

binder. For the alkaline decomposition, NaOH was used as the catalyst with an addition of 4wt.% to the animal glue. A 

modifier was determined through the orthogonal experiment with a weight ratio of glycerin: glycol: dextrin: animal glue 

= 9:16:15:100, and the optimal modification reaction should be performed at 75 deg C with a reaction time of 90 min. 

Ca(OH)2 was used as a promoter; the optimal CO2 gas flux blowing into the sand was 0.7 m(exp 3)xh(exp -1) for a 

duration of 60 s under the experimental conditions. Results show that an original strength above 0.7 MPa and a final 

strength about 4.2 MPa can be achieved, which could meet the requirement of rapid moulding and core-making for 

foundry. The new binder was characterized and analyzed by means of IR, and the modification and CO2-cured 

mechanisms of this animal glue binder were also discussed. 

Shenyang University of Technology, CN 

China Foundry 


Heftnummer 4 







Nwaogu, Ugochukwu C.; Hansen, Klaus S.; Tiedje, Niels Skat 


Design and production of a novel sand materials strength testing machine for foundry applications 

Konstruktion und Produktion einer neuen Maschine für die Festigkeitsprüfung von Formstoff für die Anwendung in 

Gießereien 

A new moulding materials strength testing machine (new STM) was designed and built. The new STM was interfaced 

with a PC based-control and data acquisition software. The machine is designed to the standard that is normally used in 

laboratories to make tensile, compression and three-point-bend tests. The force and displacement of the new STM were 

calibrated to ensure reliability of the measurements. When taking elasticity and other linear measurement errors into 

account, the system shows excellent precision in measuring position and force. The remaining measurement errors are 

insignificant compared to the grain size of the sand used in the cores. The tensile and bending strengths of chemically 

bonded sand cores materials were successfully measured using the new STM and robust results were obtained. In 

tensile tests, the profiles show the pulling tool and its point of contact with the specimens affected the linearity of the 

profile. Although, this depends on the position of the grip and the strength of the material at that point. In the bending 

test, the profiles are more reproducible and may be more reliable in the determination of the strength of brittle 

materials. 

Technical University of Denmark, Lyngby, DK 



Heftnummer 2 




Buch 

Polzin, Hartmut 


Anorganische Binder zur Form- und Kernherstellung in der Gießerei 

Neben den Tonmineralen haben auch anorganische, chemisch härtende Bindersysteme eine lange Tradition in der 

Gießerei. Gestiegenes Umweltbewußtsein einerseits und gesetzgeberischer Druck auf die Gießereiindustrie andererseits 

führten ab der Jahrtausendwende zu einem verstärkten Interesse an anorganischen Bindemitteln. Im vorliegenden Buch 

soll der Versuch unternommen werden, diesen Bereich möglichst vollständig darzustellen. Es soll geklärt werden, was 

anorgaische Bindersysteme zurzeit leisten können und welche Lösungen in den kommenden Jahren gefunden werden 

müssen, damit diese Technologie mehr Verfahrensanteile in der Form- und Kernherstellung erobern kann. 







Ramrattan, S.; Nagarajan, K.; Bharadwaj, R.; Makin, H.; Hirata, M. 


Untersuchungen zum Erosionsverhalten von mit der Aeration-Fluidisierung hergestellten 

Grünsandformen bei verschiedenen Gusslegierungen 

A study of erosion in aeration green sand molds with various alloys 

Vorgestellt wird eine Methode zur Bewertung der Gussteilqualität bei Verwendung von Grünsandformen, die nach der 

Aeration-Technologie mit Formstofffluidisierung hergestellt wurden. Die Ergebnisse werden denen bei konventioneller 

Formfüllung gegenübergestellt. Die verwendeten Probegussteile sollen in ihrer Gestaltung realistische 

Gießereibedingungen repräsentieren. Die Aeration-Technologie zur Formkastenfüllung mit fluidisiertem Formstoff wird 

seit einiger Zeit in der Gießereiindustrie angewendet. Bei dieser Technologie können trotz der Nutzungvon niedrigen 

Luftdrücken hohe und gleichmäßige Dichten im Formstoff vor dem Pressen sichergestellt werden. Deshalb kann durch 

Aeration Energie eingespart werden. Die Verfasser konnten feststellen, dass durch die Aeration-Technologie höher 

abriebfeste Formen hergestellt und Gussfehler reduziert werden können. Durch die Anwendung von geeigneten 

Probegussteilen kann der Gießereiingenieur Formtechnologien und -parameter vergleichen und auswählen, mit denen er 

fehlerfreie Gussteile mit exzellenten Oberflächenqualitäten erzeugen kann. Ein Probegussteil muss so ausgelegt und 

gestaltet werden, um Informationen über den Zustand des Grünsandsystems liefern zu können. Die endgültige 

Bauteilgeometrie muss Aussagen zur Gussteiloberflächenqualität, zur Fehlerneigungstendenzen sowie zu Auswirkungen 

von Variationen von Prozessparametern wie beispielsweise Gießtemperatur, Eingusshöhe oder Fließgeschwindigkeit der 

Schmelze auf die Fehlerneigung zulassen. Die verwendeten Probegussteile, die Formausrüstung, die Testparameter und 

die Interpretation der Ergebnisse werden dargestellt. Die Bewertung der Probegussteile erfolgt im Hinblick auf die 

Erosionsbeständigkeit des Formstoffes bei der Herstellung von Gusseisen-, Bronze- und Aluminiumlegierungen. Die 

Anwendbarkeit und Interpretation der Gussteilergebnisse auf Produktionsbedingungen wird ebenfalls diskutiert. 

Western Michigan University, Kalamazoo, MI, US; Sintokogio, JP 



Heftnummer 11 (8 Seiten, 14 Bilder, 4 Tabellen, 7 Quellen) 






Ramrattan, Sam N.; Makino, Hiroyasu; Hirata, Minoru 


A study of erosion in aeration green sand molds with various alloys 

Eine Studie über die Erosion in belüfteten Nassgussformen bei verschiedenen Legierungen 

Erosive flow of molten metal in this casting trial compared the abrasion resistance of green sand molding techniques. 

The aeration filled molds have shown to have less erosion tendencies than that of gravity filled molding methods. In this 

experiment the factors that contributed to green sand erosion losses were lower squeeze pressure and increased 

head-height. These results verify the earlier findings using laboratory tests. Friability is reduced with aeration. AFS green 

sand friability testing measures the surface brittleness of a sample. Friable sand is one which is unable to withstand the 

erosive flow of the molten metal. Molding sands can become very friable if there is too high an influx of core sand or 

new sand and bond. Newbond requires several passes through the muller before its properties are developed. Friability 

is inversely related to compactability. Lower the compactability, the higher the friability. A small drop in compactability, 

or a brief air drying period, will produce a large increase in friability. There is published research that shows aerated 

green sand molds can be produced at low compactability levels (





Sipos, Marta Maria; Eder, Günter 


Cold-Box-Harze mit verbrennungsfördernden Additiven zur Reduktion von Emissionen und 

Kondensaten 

Cold-box-resins with combustion promoters for reduction of emissions and condensates 

In den Anfangszeiten wurden beim Cold-Box-Verfahren überwiegend technologische Verbesserungen entwickelt, 

nachfolgend stand der Umweltschutz im Mittelpunkt und damit auch das Streben nach der Reduzierung von Emisionen 

am Arbeitsplatz. Als ein Nachteil zeigte sich, dass unter bestimmten Bedingungen bei Temperaturbelastung der 

hergestellten Kerne ein "weißer Rauch" entsteht. Zur weitgehenden Beseitigung dieses Rauchs wurden das 

Cold-Box-System "Friodur 075" fürLeichtmetallguss und das Cold-Box-System "Friodur 080" für Eisen- und Stahlguss 

entwickelt. Die Bindemittel werden bei den Verarbeitungsprozessen der Trocknung und beim Gießen thermisch extrem 

belastet. Während dieser Prozesse kann je nach Bedingungen und Art des Bindemittel Rauch entstehen. Diese 

Rauchbildung konnte durch Zusatz von verbrennungsfördernden Promotoren zum Bindemittelsystem verhindert werden. 

Furtenbach, Wiener Neustadt, AT 



Heftnummer 12 





Weider, M.; Polzin, H.; Göttert, M.; Eigenfeld, K.; Schärfl, W. 


Thermische Wechselwirkungen zwischen hochlegiertem TRIP-Stahlguss und wasserglasgebundenen 

Formstoffsystemen 

Thermal interactions between casted high-alloyed TRIP steel and sodium silicate bonded moulding systems 

Hochlegierter TRIP-Stahl wurde in verschiedenen wasserglasgebundenen Formstoffsystemen vergossen, um sowohl das 

Abkühl- und Erstarrungsverhalten des Stahls als auch die thermisch bedingten Reaktionen der Sande und des Binders 

zu studieren. Es wurden Quarzsand, Chromitsand und Cerabeads verwendet. Zum Vergleich der Formstoffsysteme 

wurden innerhalb des Stahls und an definierten Positionen in der Form Temperaturmessungen vorgenommen, so dass 

spezifische Zonen in den Formen lokalisiert werden konnten. Die verschiedenen Erstarrungszeiten aufgrund der 

unterschiedlichen thermophysikalischen Eigenschaften der Formgrundstoffe sind wichtige Parameter für die 

weiterführenden Arbeiten im Teilprojekt des SFB 799 TRIP-Matrix- Composite. Charakteristische Proben der 

verwendeten Formen wurden per SEM untersucht, um sowohl den Zustand des Formgrundstoffes als auch den der 

Binderbrücken zu analysieren. Die Restfestigkeiten der Formstoffsysteme wurden temperaturabhängig ermittelt. 

TU Bergakademie Freiberg, DE; Dalmond Feuerfest Siegburg, Mechernich, DE 



Heftnummer 5 




Feinguss, Genauguss 



Branscom, T. 


Casting trials study Cerabead 70 zircon substitute; results promising 

Studie zu Gießversuchen mit Cerabead 70 als Ersatz für Zirkon: vielversprechende Ergebnisse 

The price of zircon flour and sand continues to be high and there are some concerns about long term supply. Many 

foundries desire a zircon substitute for this reason. As development of alternative products continues, recent casting 

trials and three investment foundries have yielded promising results. 

Buntrock Industries, US 

incast 


Heftnummer 12 





Oberst, R. C.; Ilg, N. 


O´Fallon testing leads to use of water-soluble ceramic cores for aluminium invstment castings 

Tests in der Gießerei O´Fallon führen zum Einsatz von wasserlöslichen keramischen Kernen für Aluminiumfeinguss 

Industrial Veramic Products, US; O´Fallon Castings, US 

Incast 


Heftnummer 4 

S. 17-21 (5 Seiten, 21 Bilder, 1 Tabellen 




Phopps, B. 


Digital technolgy makes strides in investment casting wax room 

Digale Technik bringt Schwung in den Feingießwachsraum 

Until the introduction of digital technology, only minium controls were available in the investment casting wax room. 

Since digital controls are now an option, operators can visually see what is happening with the wax temperatue, flow, 

and pressure each and every injection. Digital technology allows tighter tolerances, less variability. The article will 

review the information available with digital controls and how it can be applied to reduce wax room scrap and achieve 

higher casting yields. 

MPI, US 

Incast 


Heftnummer 3 







Shimazaki, E. u. a. 


Studies confirm viability of new synthetic zircon substitutes 

Studien bestätigen die Fähigkeit der neuen synthetischen Zirconersatzstoffe 

In 2011, Itochu designed two synthectic ceramic material to replace zirconsand and flour in investment casting shells. 

Meanwhile research has continued, and Itochu resently has added two types of newly developed synthetic spherical 

mullite grains (Super Cerabeads-60) and newly developed flour materials with higher alumina content (Cerabeads-70). 

Both lab-scale basic poperties experiments and industrial-scale foundry trials were conducted. These trials indicate the 

newly developed stucco and flour can be used as a replacement for zircon. 

Itochu Ceratech Inc., Aichi, JP; Itochu Intrnational, Elgin; IL; US 

incast 


Heftnummer 12 





Young, S. 


3D Printed Patterns for Investment Casting – Pros and Cons of Currently Available Processes 

3-D-Drucken von Modellen für das Feingießen – Pro und Contra für aktuell zur Verfügung stehende Verfahren 

The article compares 3-D-printing processes that have been proven in the investment casting industry, expose the 

benefits and drawbacks, and a review some of the technical highlights of each technology: Real Wax, Non-Wax, ProJet 

Real Wax & Plastic, Solidscape Thermoplastic (Waxlike), Stereolithography (Quickcast), Voxeljet (PMMA & Silica Sand). 

Bastech, US 

Incast 


Heftnummer 3 




Kokillenguss, Schleuderguss, Strangguss 




Es werden Hinweise gegeben, die bei der Auslegung und Beschichtung von neuen Kokillen beachtet werden müssen. 

Besonderer Beachtung vor dem Schlichten muss den Oberflächen zukommen. Es wird die nowendige Prozessteuerung 

der Wärmebehandlung beschrieben. 

Effective die coating for maximum value 

Effectives Kokillenschlichten für einen maximalen Nutzen 

C.M.H. Manufacturing Co., US 



Heftnummer 1 

S. 18,20-21 (3 Seiten, 1 Bilder, 0 Tabellen, 0 Quellen) 



Druckguss 



Bardos, Andras 


Cu-Druckgusslegierungen in der Technik. Reinkupfer für Bauteile mit hoher elektrischer 

Leitfähigkeit, Siliziumtombak für korrosionsbeständige Konstruktionsbauteile mit hoher Festigkeit 

Cu-pressure die casting alloys in the engineering. Pure copper with high electrical conductivity for parts and silicon 

tombac with high strength for corrosion resistance products 

Reines Kupfer (Elektro-Kupfer) besitzt einen hohen elektrischen Leitwert. Es kann mit dem Kokillengießverfahren und 

dem Druckgießverfahren verarbeitet werden. Im Kupfer gelöste Beimengungen verschlechetern die elektrische 

Leitfähigkeit stark. Beimengungen von Eisen und Sauerstoff sind dabei besonders schädlich. Speziell beschrieben wird 

die Arbeitsweise bei der Herstellung von Gussteilen aus Leitkupfer mit dem Druckgießverfahren. Auch die Herstellung 

von Gussteilen aus Kupfer-Zink-Legierungen mit dem Druckgießverfahren wird einschließlich der erreichbaren 

mechanischen Eigenschaften vorgestellt. Beim Rcycling von Kupferwerkstoffen werden hohe Energieeinsparungen 

erreicht. 

Leiber F & E Breuckmann, Heiligenhaus, DE 



Heftnummer 12 

S. S.561-564 (Sonderteil Druckguss) (4 Seiten, 11 Bilder, 1 Tabellen, 7 Quellen) 

Druckguss 



Dudamell, N. V.; Galvez, F.; Perez-Prado, M. T. 


Dynamic deformation of high pressure die-cast magnesium alloys 

Dynamische Verformung von Druckguss-Magnesiumlegierungen 

The dynamic behaviour of the die-cast Mg-6% Al-0,5% Mn and Mg-9% Al-1% Zn alloys has been investigated in wide 

range of temperatures and compared to the quasi-static behaviour. It has been found that, at high strain rates, these 

alloys possess very good energy absorption capacity and that twinning is significantly enhanced. The small variability in 

the tensile ductility at dynamic rates is attributed to the independence of the adiabatic shear failure mechanism of the 

porosity distribution. 

IMDEA Matreials Institute, Madrid, ES; ETS Ingenieros de Caminos, Universidad Politecnica de Madfrid, Madrid, ES 

Revista de Metallurgia 



S. 351-357 (7 Seiten, 3 Bilder, 30 Quellen) 



Druckguss 



Erhard, Norbert 


Magnesiumdruckgießen mit der FGS-Technologie 

Mit der Herstellung eines Druckgussteils fallen Gießläufe und Überläufe an. Diese können fast vollständig recycelt 

werden. Allerdings ist damit ein teilweise nicht unerheblicher Aufwand verbunden. Unter dem Namen FGS (Frech Gating 

System) entwickelte die Oskar Frech GmbH + Co. KG, Schorndorf, ein System, das produktabhängig ca. 45 bis 80 % des 

bisher üblichen Kreislaufmaterials vermeidet. Die Schmelze wird hierzu bis an den Anschnitt des Gussteils herangeführt 

und steht dort permanent auf Schmelzenniveau temperiert an. Somit wird gegenüber dem klassischen 

Druckgießprozess der verbleibende Gießlauf am Teil deutlich reduziert. Die FGS-Technologie wurde bisher noch nicht 

beim Magnesiumdruckgießen eingesetzt. Im Frech-Technikum wurde auf einer Warmkammerdruckgießanlage, 

ausgestattet mit entsprechender FGS-Technologie, ein Magnesiumgießversuch hierzu durchgeführt. Trotz eines 

komplexen, dünnwandigen Gussteils und der Verwendung der Legierung AM 60 waren die Ergebnisse sehr 

vielversprechend und positiv. Das Schussgewicht lag nur um ein Drittel höher als das Teilgewicht selbst. 

Frech, Schorndorf-Weiler, DE 



Heftnummer 2 


Druckguss 



Tokar, Monika; Dul, Jeno; Mende, Tamas 


Study of the inhomogeneous parts of thick-wall high pressure die castings by computer image 

analysis 

Studie über inhomogene Teile von dickwandigen Druckgussteilen mit rechnerunterstützter Bildsanalyse 

Nowadays, one of the most up to date and dynamically developing measuring/evaluation possibility is the computer 

image analysis. We determined the pore distribution on microscope photos by using image analysing to study the 

failures of the thick-wall high pressure die castings. After the image analysing it can be established, that in case of 4 

mm (normal/thin) wall-thickness there are no pores typically above the margin of error. Larger pores appear in case of 

8 mm and 12 mm (normal or thick wall-thickness), the pores above the margin of error are mainly in the internal zone. 

The investigation of the industrial casting (13 mm wall-thickness) shows that there are less large pores than in case of 

the experimental casting. It means that you can handle the thicker casting with adequate casting technology and 

adequate shape of casting. If the parameters of the casting is not enough precise, the pores will appear by the way of a 

determinable distribution in function of the wall-thickness. We established the computer image analysing method and 

the application of the shown pore distribution analysing are suitable for qualification of experimental and industrial 

castings by right of pore content. Using the pore distribution charts it can be seen which part of the casting has too 

much and too large pores. These parts which include the pores above the margin of error should be handled by 

changing of the casting parameters or - in case of serious cases - changing of the casting geometry. 

University of Miskolc, HU 



Heftnummer 2 




Druckguss 




Tucan, Klaus-Peter; Hofer, Peter; Gschwandtner, Reinhold; Schindelbacher, Gerhard; Stich, Anton; Schneider, Willi; 

Eibisch, Harald 

Untersuchung der Warmrissneigung von druckgegossenen Magnesiumlegierungen 

Am Österreichischen Gießerei-Institut, Leoben, wurde im Auftrag der AUDI AG, Ingolstadt, ein Druckgießwerkzeug zur 

Untersuchung der Warmrissanfälligkeit von Magnesiumlegierungen konzipiert und angefertigt. Bei der 

Werkzeugkonzeption wurde ein völlig neuer Ansatz bezüglich der Probengeometrie und des dem Werkzeug 

zugrundeliegenden Temperierkonzepts verfolgt. Die Formauslegung wurde intensiv von numerischer Simulation 

begleitet. Vor dem Bau der Form wurde der Formeinsatz in mehreren Evolutionsstufen schrittweise verbessert, bis die 

Simulationsergebnisse ein optimales Resultat erwarten ließen. Ziel bei der Werkzeugauslegung war es, einerseits eine 

hohe Anfälligkeit der gegossenen Proben gegenüber geometrisch bedingten Warmrissen zu erzeugen, andererseits 

jedoch auch zu gewährleisten, dass die Differenzierbarkeit hinsichtlich verschiedener Legierungen und 

Gießparametervarianten gegeben ist. Nach dem Bau des Werkzeuges wurde ein umfangreiches Versuchsprogramm 

umgesetzt, bei dem sowohl unterschiedliche Legierungen erprobt als auch eine systematische Variation der 

Gießparameter durchgeführt wurden. Sowohl der Legierungseinfluss als auch Einflüsse, die von der Prozessführung 

herrühren, schlugen sich in den Ergebnissen der semiquantitativen Auswertung der Versuche nieder. Es steht somit eine 

zuverlässige Methode zur Legierungsbeurteilung sowie zur Vorhersage und Vermeidung von Warmrissen in 

Magnesiumdruckgussbauteilen zur Verfügung. 

Audi, Ingolstadt, DE 



Heftnummer 2 


Druckguss 



Weiler, J. P.; Wood, J. T.; Jekl, J.; Berkmortel, R. 

Prediction of knit line formations in complex high pressure die cast magnesium alloy components 

Vorhersage zur Ausbildung von Bindenähten in komplexen Magnesium-Gussteilen hergestellt im 

Hochdruck-Gießverfahren 

This work investigates the formation of as cast defects in knit line regions and their effects on local mechanical 

properties in a thin walled high pressure die cast AM60B magnesium alloy component. The defect distributions and the 

tensile and bending properties of specimens cut from knit line and other regions are compared. Numerical simulations 

of the mould filling process, computed X-ray tomography experiments and reports from the literature are used to 

formulate an initial explanation for the occurrence of metal front dispersion in knit line regions. This is an initial study for 

a future project investigating knit line formation and process-structure correlations in cast magnesium alloys. 

University of Western Ontario, London, ON, CA; Meridian Lightweight Technologies, Strathroy, ON, CA 



Heftnummer 6 




Gießtechnik, Erstarrung; Eisengusswerkstoffe 



Chisamera, Mihai; Riposan, Iulian; Stan, Stelian; Anton, Irina; Barstow, Michael 


Effects of Iron Powder Addition on the Solidification Behaviour of Hypereutectic Grey Cast Iron 

Einfluss von Eisenpulverzusätzen auf das Erstarrungsverhalten von übereutektischem Gusseisen mit Lamellengraphit 

The purpose of the present paper is to investigate the solidification pattern of slightly hypereutectic grey irons (CE = 

4.35 - 4.45%) after an addition of a commercial iron powder, and also in a double treatment with inoculation. Chill 

wedges with a 0.11 - 0.43 cm cooling modulus (CM), from using resin sand and metal moulds, were used along with 

different thermal analysis cups (CM = 0.75 and 0.43 cm). Relative clear/mottled/total chill measurement criteria were 

applied. Unfavourable Mn and S contents [(%Mn)x(%S) = 0.016] and a reduced Al residual (0.0015%) led to relatively 

high eutectic undercooling and chill in the base iron, especially at high cooling rates (CR). With the lower CM of cups, 

there was more undercooling in the entire solidification range and more difference between irons. Thermal analysis and 

chill parameter relationships are normal, except only for iron powder treatment and resin mould solidification, where 

chill is higher for a relatively lower undercooling. Conventional inoculation after addition of iron powder (double 

treatment) showed a strong graphitizing effect, as these irons had the lowest undercooling and chill levels, in all the 

irons tested. It reflects the improved properties of (Mn, X)S compounds as nucleation sites for graphite. This paper is 

the first of two papers reporting on this study. 



S. S.90-95 




Gießtechnik, Erstarrung 



Aufderheide, R. u.a. 


Understanding contamination from feeding aids in cast steel 

Verstehen der Verunreinigung von Stahlguss durch Speiserhilfsstoffe 

Riser sleeves and hot-toppings can improve the overall quality and cost of steel castings, but they may impact the 

chemistry of the metal.Tests quantified the amounts of contamination from different types and formulations of feeding 

aids, and the results demonstrate that exothermic materials remain valuable for controling shrinkage. 

ASK Chemicals, US 



Heftnummer 8 

S. 6-8,10-11 (5 Seiten, 1 Bilder, 5 Tabellen, 10 Quellen) 




Birol, Y. 

Effect of solute Si and Cu on grain size of aluminium alloys 

Einfluss von gelöstem Silicium und Kupfer auf die Korngröße von Aluminiumlegierungen 

The relationship between grain size and growth restriction factor (GRF) and solidification interval at hypoeutectic solute 

concentrations was investigated in Al-Si and Al-Cu binary alloys. Si and Cu both provide a grain refining effect for 

aluminium alloys that starts to deteriorate at approximately 3 wt-%Si and 5.7 wt-%Cu in Al-Si and Al-Cu binary alloys 

respectively. The GRF, which increases monotonically with increasing solute content until the eutectic point, cannot be 

correlated to grain size at high solute concentrations. The solidification interval, on the other hand, is inversely related 

with the measured grain size, producing a nearly perfect correlation for the entire range of hypoeutectic solute 

concentrations. The grain size decreases as long as the solidification interval increases and vice versa. The solidification 

interval impacts both the nucleation as well as the growth of alpha (Al) grains. A growing solidification interval facilitates 

increasing nucleation and growth restriction, favouring small grains. 

Materials Institute, TÜBITAK-Marmara Research Center (MRC), Gebze-Kocaeli, TR 



Heftnummer 1 






Buch; Hochschulschrift 

Bulla, Annemarie K. 


Messung der fest-flüssig Grenzflächenenergien in ternären Systemen 

Die zentrale Zielsetzung dieser Arbeit besteht darin, eine geeignete experimentelle Methode zur Messung der 

Grenzflächenenergien, insbesondere im System Al-Cu-Ag, vorzustellen und die Ergebnisse dieser Messungen zu 

präsentieren. 

Gießerei-Institut, RWTH Aachen, DE 

Deutsche Dissertation 





Chiesa, Franco; Giguere, Nicolas; Duchesne, Bernard; Baril, Jocelyn 


Measuring mould cavity filling time in Low Pressure Permanent Mould Casting of aluminium A356 

parts 

Messen der Formfülldauer beim Niederdruckkokillengießen von Teilen aus der Aluminiumlegierung A356 

By measuring the filling time of a thin and a bulky casting under a range of process conditions, it was possible to 

determine the "slowing factor" SF, ratio of the actual filling time to the "theoretical" filling time based on the static level 

equilibrium of the melt. SF allows to calculate the filling time of the mould cavity after the pressure ramp of the LPPM 

process is selected. The knowledge of SF is very useful to input a realistic mould filling time when modeling the filling of 

a LPPM mould. A SF value of 1 indicates that the actual filling time is equal to the theoretical time, this corresponds to 

an extremely slow mould filling, when no back pressure builds up inside the mould cavity. A value of SF of 2 means that 

the actual filling time is twice the time calculated based on the pressure ramp applied on the melt and the height of the 

casting. It was determined that (1) In the case of the bell housing (casting thickness ranging from 6 to 25 mm, or 0.25 

to 1"), at pouring temperatures between 745 and 755 deg C (1373 to 1391 deg F), SF varies from 2.26 to 1.07 when 

the theoretical filling time is increased from 0.9 to 16. 5 s For a "normal" theoretical filling time of 4 s (corresponding to 

an actual filling time of about 6 s), SF increases from 1.4 to 1.8 when the pouring temperature decreases from 750 to 

664 deg C (1382 to 1227 deg F). (2) In the case of the thin casting (2 mm wall cover housing), SF slowly decreases 

from 1.49 to 1.14 when the theoretical filling time is increased from 0.9 to 4.5 s Except for extreme pressure rises 

where SF can reach 4.69 for a pouring temperature of 720 deg C (1328 deg F), the value of SF does not depend much 

on the pouring temperature between 720 and 760 deg C (1328 and 1400 deg F). 

Centre de Metallurgie du Quebec, CEGEP de Trois-Rivieres, QC, CA 



Heftnummer 2 




Gießtechnik, Erstarrung; Eisengusswerkstoffe 



Chisamera, Mihai; Riposan, Iulian; Stan, Stelian; Anton, Irina; Barstow, Michael 


Effects of Iron Powder Addition on the Solidification Behaviour of Hypereutectic Grey Cast Iron 

Einfluss von Eisenpulverzusätzen auf das Erstarrungsverhalten von übereutektischem Gusseisen mit Lamellengraphit 

The purpose of the present paper is to investigate the solidification pattern of slightly hypereutectic grey irons (CE = 

4.35 - 4.45%) after an addition of a commercial iron powder, and also in a double treatment with inoculation. Chill 

wedges with a 0.11 - 0.43 cm cooling modulus (CM), from using resin sand and metal moulds, were used along with 

different thermal analysis cups (CM = 0.75 and 0.43 cm). Relative clear/mottled/total chill measurement criteria were 

applied. Unfavourable Mn and S contents [(%Mn)x(%S) = 0.016] and a reduced Al residual (0.0015%) led to relatively 

high eutectic undercooling and chill in the base iron, especially at high cooling rates (CR). With the lower CM of cups, 

there was more undercooling in the entire solidification range and more difference between irons. Thermal analysis and 

chill parameter relationships are normal, except only for iron powder treatment and resin mould solidification, where 

chill is higher for a relatively lower undercooling. Conventional inoculation after addition of iron powder (double 

treatment) showed a strong graphitizing effect, as these irons had the lowest undercooling and chill levels, in all the 

irons tested. It reflects the improved properties of (Mn, X)S compounds as nucleation sites for graphite. This paper is 

the first of two papers reporting on this study. 



S. S.90-95 





Diao, Xiao-Gang; Ning, Zhi-Liang; Cao, Fu-Yang; Ren, Shan-zhi; Sun, Jian-Fei 


Graphite Morphology Evolution during Melt Holding of Ductile Iron 

Entwicklung der Graphitmorphologie während des Haltens der Schmelze bei Gusseisen mit Kugelgraphit 

Evolution processes of graphite morphology in ductile iron were investigated by quenching specimens during a long time 

holding of iron melt in a Ar atmosphere. Results show that spheroidal graphite is only observed at the early stage of 

melt holding. There are no evident changes in morphology of spheroidal graphite with increasing holding time up to 180 

min. Subsequently chunky graphite precipitates directly after holding for 240 min as spheroidizing ability (Mg residual 

and RE residual) is insufficient. The number and size of eutectic chunky graphite cells increase with prolonged holding 

time. It should be noted that vermicular graphite forms around eutectic chunky graphite cells after holding for 360 min. 

When holding time reaches 420 min, graphite morphology is flake-like together with some chunky graphite. The graphite 

morphology in ductile iron changes from spherical to chunky, then chunky to vermicular, finally to flake with an increase 

in melt holding time. Both spheroidizing ability and numbers of effective nucleus decrease with prolonged holding time 

of melt, which affect graphite morphology. 

Harbin Institute of Technology (HIT), CN; Harbin University of Science and Technology, CN 


S. S.31-36 







Dioszegi, Attila; Björklind, Tobias; Dioszegi, Zoltan 


Surface Turbulence at Flow of Gray Cast Iron 

Oberflächenturbulenzen beim Fließen von Gusseisen mit Lamellengraphit 

Gas bubbles in solidified cast iron casting employ large efforts from foundrymen to avoid or minimize these defects. 

Hydrogen and Nitrogen have been identified to contribute to gas bubble formation by supersaturation during 

solidification. Both elements have limited solubility in liquid iron. Commercial grades gray and nodular cast iron have a 

solubility limit in liquid state of 8 ppm for hydrogen and 150 ppm for nitrogen. The solubility decreases drastically during 

solidification to 4 ppm for hydrogen and 80 ppm for nitrogen. The scope of the present paper is to discuss the 

mechanism of gas absorption in liquid cast iron during mould filling and emphasize the influence of surface turbulence 

during mould filling. Different levels of flow velocities have been provoked in a vertically parted sand mould. The thermal 

resistant transparent front side of the mould permitted the observation of the flow pattern due to high speed camera 

registration. The registered frames including the liquid surface were investigated using image analyses. The results show 

good correlation between the average flow velocity and the liquid iron surface extension. Consequently it has been 

demonstrated that an increased absorption of hydrogen and nitrogen during mould filling is dependent on the level of 

liquid surface turbulence. 

Jönköping University, SE; Scania, Södertälje, SE; Volvo Powertrain, Skövde, SE 


S. S.422-427 





Elmquist, Lennart; Dioszegi, Attila; Svidro, Peter 


Influence of Primary Austenite on the Nucleation of Eutectic Cells 

Einfluss des Primäraustenits auf die Keimbildung der eutektischen Zellen 

The solidification of gray cast iron starts with the precipitation of primary austenite. This phase nucleates either as 

columnar or equiaxed dendrites depending on whether nucleation occurs on the mould wall or on particles and 

impurities in the melt. In this work, the nucleation of primary austenite and its influence on the eutectic solidification 

has been investigated using different amounts of iron powder as inoculants. Besides, the influence of different cooling 

rates was also examined. Within each austenite grain there is a microstructure, and this microstructure was 

investigated using a color etching technique to reveal the eutectic cells and the dendritic network. It is shown how the 

cooling rate affects the dendritic network and the secondary dendrite arm spacing, and how the microstructure can be 

related to the macrostructure through dendrite arm spacing. The secondary dendrite arm spacing is a quantification of 

the primary austenite belonging to the primary solidification, and it will be shown how the eutectic cell size is related to 

the secondary dendrite arm spacing. The total amount of oxygen influences the microstructural dimensions. This effect, 

on the other hand, is influenced by the cooling rate. The number of eutectic cells versus eutectic cell size show two 

distinct behaviors depending on whether being inoculated with iron powder or a mixture of iron powder and commercial 

inoculant. The addition of a commercial inoculant decreases eutectic cell size and increases the number of cells, while 

iron powder almost only changes cell size. 



S. S.61-66 







Fischer, Stefan; Skerdi, Udo; Hasse, Stephan 


Speisersysteme - gesammelte Erfahrungen und Weiterentwicklungen 

Riser systems - expertise and further developments 

Die Herstellung fehlerarmer Gussteile erfordert in allen Fertigungsabschnitten der Gießerei einen bestimmten 

technologischen Aufwand, der in unterschiedlichem Maß stoff-, energie- und verfahrensintensiv ist und sich in 

wirtschaftlichen Kennwerten niederschlägt. Volumenfehler wurden und werden vorzugsweise durch Speisersysteme 

bekämpft, deren Wirkung oft durch Anwendung äußerer oder innerer Kühlelemente am bzw. im Gussteil sowie durch 

Isolation und Beheizung der Speiser und/oder bestimmter Gussteilpartien unterstützt wird, um eine gerichtete 

Erstarrung zu erreichen. Im vorliegenden Beitrag wird die Entwicklung der Speisersysteme bis in die Gegenwart 

ausführlich beschrieben. Ausgehend vom Naturspeiser unterschiedlicher geometrischer Formen über exotherme 

Speiser bis zu den Mini-Speisern wird gezeigt, dass sich im Laufe der Zeit die notwendige Speisergröße verringern ließ. 

Speziell erläutert wird die Entwicklung der Speiser mit Brechkern, der Panex-Speiser mit Federdorn, der 

Brechkantenspeiser und der KK-Speiser. 

ASK Chemicals Feeding Systems, Bendorf, DE; Foundry Technologies & Engineering, Schaffhausen, CH 



Heftnummer 12 





Fischer, Stefan A.; Horvath, Lee R.; Showman, Ralph E.; Skerdi, Udo 


The evolution of high performance feeding aids to improve casting quality 

Entwicklung von hochwirksamen Speisern für die Verbesserung der Gussteilqualität 

Für die Vermeidung von Volumenfehlern (Lunkern) in Gussteilen werden in den Gießereien seit langer Zeit Speiser 

verwendet. Ausführlich wird die Entwicklung der Speiser hinsichtlich Größe, Gestalt, Isolierung und Beheizung 

beschrieben. Eine Verkleinerung der Speiser erhöht das Gussteilausbringen und führt damit zu hohen 

Kosteneinsparungen. Vorgestellt werden ausgehend von Naturspeisern, Speiser mit isolierenden Einsätzen, Speiser mit 

Einsätzen aus exothermischen Gemischen, Speiser mit Trennkern, Speiser mit Federdorn und die jüngerer Zeit 

entwickelten Minispeiser. 



Heftnummer 4 







Fragoso, B.; Santos, H. 


Thermal data processing to characterise quasi-unidirectional solidification of cast aluminium alloy 

AA 354 

Verarbeitung thermische Daten zur Bestimmung einer quasi-gerichteten Erstarrung der Aluminiumgusslegierung AA 354 

In this work the authors show how to build a semi-industrial scale macrothermal analysis experimental apparatus for 

low pressure aluminium casting AA 354 with quasi-unidirectional solidification. Several thermocouples were connected 

to a multichannel electronic device allowing a sampling rate up to 10 Hz; the thermocouples were installed in the mould 

at different locations to acquire the discontinuous cooling curves at those same locations. With this type of experiment 

and appropriate mathematical procedures it was possible to build a reasonable response surface T=f(x, t) and the 

respective derivatives: delta T/delta t and delta T/delta x. Exponential polynomials were applied for modelling the 

curves and linear interpolation to relate the several cooling curves. Mathematical tools applied to the modelled curves 

allowed the authors to identify different solidification events and correlate them with the specific thermal gradient, 

cooling conditions and solidification fronts phenomena such as columnar to equiaxed transition of alpha aluminium 

grains. Growth velocity of proeutectic aluminium alpha and eutectic fronts were also determined. 

Universidade do Porto, PT 



Heftnummer 6 




Tagungsbeitrag; 06$43 

Heidarian, Bashir; Nili-Ahmadabadi, Mahmoud; Moradi, Marzyeh 


The Role of Alloy Design in Semi-Solid Casting of Ductile Iron Processed by Inclined Cooling Plate 

Die Rolle des Legierungsentwurfs beim Semisolid-Gießen von Gusseisen mit Kugelgraphit hergestellt durch eine schräge 

eingelegte Platte 

The inclined Cooling Plate process can be considered as a reliable method for the production of semi-solid ductile cast 

iron. By utilizing aforesaid method, the main limitation of common semi-solid methods, i. e. Mg fading, will be 

eliminated. The present research is intended that the importance of alloying design through the inclined cooling plate 

method and its profound effect on obtaining the optimum solidification range for thixo-forming process have been 

illustrated. The optimization of solidification range for thixo-forming process has been gained by the simulation in both 

equilibrium and non-equilibrium conditions. Afterwards the alloy selection has been performed amongst several alloying 

composition with a view to their effect on the thixo-forming process and austempering. 



S. S.287-292 







Hong, Jun-Ho; Choi, Young-Sim; Hwang, Ho-Young 


Diagnosis parameters of mold filling pattern for optimization of a casting system 

Diagnoseparameter für das Gießformfüllen zur Optimierung des Gießprozesses 

For optimal design of a gating system, the setting of diagnosis parameters is very important. In this study, the 

permanent mold casting process was selected because most of the other casting processes have more complicated 

factors that influence the mold filling pattern compared to the permanent mold casting process, such as the surface 

roughness of mold, gas generation from the mold wash and binder of sand mold, and the gas permeability through a 

sand mold, etc. Two diagnosis parameters (flow rate difference and arrival time difference) of molten metal flow pattern 

in the numerical simulation are suggested for design of an optimum casting system with a permanent mold. The results 

show that the arrival time difference can be used as one important diagnosis parameter of the complexity of the runner 

system and its usefulness has been verified via making aluminum parts using permanent mold casting. 

Korea Institute of Industrial Technology (KITECH), Incheon, KR 

China Foundry 


Heftnummer 4 





Inanlou, Arash; Seyedein, S. Hossein; Aboutalebi, M. Reza 


The Effect of Semi-Solid Parameters on the Microstructure and Hardness of High Chromium Cast 

Irons 

Einfluss der Semisolid-Parameter auf das Mikrogefüge und die Härte von chromreichen Gusseisen 

High chromium cast iron samples of 14% Cr and 24% Cr were produced in sand and permanent mold using semi-solid 

casting process. A series of experiments were carried out to clarify the effect of copper cooling plate and mold cooling 

rate on microstructure, particularly morphology and sphericity of primary austenite, hardness and heat treatment 

cycles. Results show that for 14% Cr and 24% cast irons casting at 10 and 15 deg of inclined plate result in better 

sphericity and distribution of primary austenite and carbides. Moreover hardness comparison of both semi-solid iron 

alloys using copper cooling plate at of this special morphologies resulted from cooling plate investigated by making 

them heat treat at 1050 deg C for 1 and 2 hours. Hardness results show both heat treated 14 and 24% Cr alloy in 1 

hours have hardness comparable with those alloys traditionally cast optimum angles with respect to conventional 

casting show higher hardness in every condition. Effect but heat treated in 2 hours. Finally X-Ray diffraction pattern 

taken from specimens before and after heat treatment confirmed with observed phases in optical microscopy before 

and after heat treatment. 

Iran University of Science & Technology (IUST), Tehran, IR 


S. S.84-89 







Jaouen, Olivier; Costes, Frederic; Lasne, Patrice 


Blockgießsimulation mit Thercast 

Die Optimierung von Blockgießverfahren erfordert ein fundiertes Verständnis des thermomechanischen Zustands. Denn 

nur so können entscheidende Faktoren wie die in der Form vorhandene Luftschicht, Spannungen und Verformungen in 

der erstarrten Schale analysiert werden. Gießparameter wie Gießgeschwindigkeit, Kühlstrategie oder Fließrate haben 

großen Einfluss auf die interne Qualität des Endproduktes. In diesem Zusammenhang wurde ein numerisches 

Simulationspaket entwickelt, das als Werkzeug für eine genaue Analyse dieser Phänomene eingesetzt werden kann. 

Dieser Beitrag stellt eine numerische Methode vor, die die Entstehung und Entwicklung von Innenfehlern vom Beginn 

der Erstarrung bis zu den ersten Umformvorgängen (Vorschmieden oder Warmwalzen) simuliert. 

Trasvalor, Mougins, FR 



Heftnummer 6 





Lampic, Milan; Walz, Marc 


Impfen zur Anregung der Graphitkristallisation in Gusseisenschmelzen. Teil 1: Keimbildung und 

-Wachstum, heterogene Keimbildungskatalyse 

In vier aufeinanderfolgenden Beiträgen wird Wissenswertes über das Impfen von Gusseisen berichtet. Der hier 

vorgestellte erste Teil behandelt theoretische Grundlagen und stellt Arbeitsunterlagen zum globalen Verständnis der im 

erstarrenden Gusseisen ablaufenden Prozesse vor. Die folgenden drei Teile beziehen sich auf die speziellen Merkmale 

und Aufgaben des Impfens bei Gusseisen mit Kugelgraphit, Gusseisen mit Vermiculargraphit und Gusseisen mit 

Lamellengraphit. Eingegangen wird auf die Elektronenkonfiguration der Elemente der ersten vier Perioden, die 

Auswertung von Abkühlungskurven, den Einfluss der Zusatzelemente auf die Kohlenstofflöslichkeit bzw. -aktivität, die 

Wirkung von Begleitelementen des Eisens auf die Lage der Gleichgewichtstemperaturen des stabilen und des 

metastabilen Eutektikums. Das Kristallgitter des Graphits und die Keimbildung im Gusseisen werden ausführlich 

behandelt. Die Erstarrung von Gusseisen geht von Graphit oder Fremdkeimen aus (Graphittheorie, Carbidtheorie, 

Oxidtheorie, Sulfidtheorie). Abschließend wird auf Verfahren zur Abschätzung des Impfbedarfs eingegangen. 

Fritz Winter Eisengießerei, Stadtallendorf, DE 



Heftnummer 3 







Li, J. H.; Schumacher, P. 

Effect of Y addition and cooling rate on refinement of eutectic Si in Al-5 wt-%Si alloys 

Einfluss von Yttrium und der Abkühlungsgeschwindigkeit auf die Kornfeinung des eutektischen Siliciums in der 

Legierung Al-5 Gew.-%Si 

A series of Al-5 wt-%Si alloys with or without 200 ppm Y addition have been produced using conventional casting and 

melt spinning respectively. The effects of Y addition and cooling rates on the refinement of eutectic Si have been 

investigated using thermal analysis, differential scanning calorimetry and multiscale microstructure characterisation 

techniques. In the case of conventional casting, the addition of up to 200 ppm Y was found to cause no modification 

effect. The eutectic Si presented a plate-like structure rather than a fibrous morphology. No significant Si twinning was 

observed. In the case of melt spinning, a higher cooling rate caused a much finer eutectic Si and Si twinning. The 

addition of 200 ppm Y promoted heavier multiply Si twinning. After a continuous cooling from 873 to 673 K, an Al2SiY 

phase was observed beside or within the Si particle. The refinement mechanism was also discussed. 

Montanuniversität Leoben, AT; Österreichisches Gießerei-Institut (ÖGI), Leoben, AT 



Heftnummer 6 





Li, Yanlei; Li, Yuandong; Li, Chu; Wu, Huihui 


Microstructure characteristics and solidification behavior of wrought aluminum alloy 2024 

rheo-diecast with self-inoculation method 

Gefügeausbildung und Erstarrungsverhalten von der im Rheo-Diecast-Verfahren mit Selbstimpfung hergestellten 

Aluminium-Knetlegierung 2024 

One important problem in casting wrought aluminum alloys is the high tendency to the formation of hot tears in the 

solidification process. By using semi-solid metal (SSM) processing, the hot tearing tendency of alloys can be minimized 

during casting. In the present research, the semi-solid slurry of wrought aluminum alloy 2024 was firstly prepared with a 

novel self-inoculation method (SIM), and then the microstructure characteristics of the semi-solid slurry and the 

rheo-diecastings cast with the semi-solid slurry were investigated. The results indicate that finer and more uniform 

globular primary cr-AI particles can be obtained when the semi-solid slurry are isothermally held for a short period 

within the semi-solid temperature range, and the primary CT-AI particles without entrapped liquid are uniformly fine, 

globular grains In the rheo-diecastings The holding temperature and time affect the solid fraction, pprticle size, and 

shape factor. After the semi-solid slurry is held at 625 deg C for 3 min and 5 min, the optimal values for the average 

equivalent diameter are 70.80 micro m and 74.15 micro m, and for the shape factor are 1.32 and 1.42, respectively. 

The solidification process of the rheo-diecastings is composed of the following two distinct stages: primary solidification 

process and secondary solidification process. The secondary solidification process consists further of the following 

three stages: (1) direct growth of secondary primary (cr2) phase from the surface of the primary a-AI phase particles 

without re-nucleation, (2) independent nucleation and growth of a3 phase from the residual liquid, and (3) eutectic 

reaction at the end. 

Lanzhou University of Technology, CN 

China Foundry 


Heftnummer 4 







Marukovich, E. I.; Beuza, U. F. 


Fundamentally New Effective Process of Casting of Hollow Cylindrical Billets of Cast Iron by the 

Method of Directional Solidification 

Fundamental neuer effektiver Prozess des Gießen von hohlen zylindrischen Barren aus Gusseisen mit dem Verfahren der 

gerichteten Erstarrung 

Fundamentally a new method of obtaining of hollow billets of cast iron without core application by directional 

solidification (freezing up) is developed at the Institute of Technology of Metals of National Academy of Sciences of 

Belarus. The essence of the method consists in the following: Liquid metal is fed through siphon gating system and 

connecting sleeve into steel water cooled crystallizer. The crystallizer consists of stationary and mobile parts. It is filled 

to height equal to the height of obtained casting. Then metal feeding is stopped and holding for freezing up of billet wall 

of necessary thicknes is made. Solified rim being a body of casting is extracted by pincher upwards from melt and 

stationary crystallizer. At this time, a new portion of melt equal to the volume of extracted casting is fed in the 

crystallizer and the mobile part of the crystallizer is returned to its staring position. The cycle is repeated. This metal 

solidification in crystallizer occurs continously during all time of pouring and extration of billets is carried out cyclically 

in specified periods. In view of this, the method is called the continuous-iterative by freezing up. 

Institute of Technology of Metals, NASB, Mogilev, BY 


S. S.465-469 





Ohnaka, Itsuo; Sugiyama, Akira; Konishi, Kunihiko; Obana, Yoshinori; Zhu, Jin-Dong; Sako, Nobuo 


Computer Simulation of Lost Foam Process of Cast Iron 

Rechnersimulation des Vollformgießprozesses für Gusseisen 

Although several computer simulation codes have been developed to predict and prevent defects of lost foam castings, 

most of them are focused on aluminum alloy castings. This paper presents a new simulation method suitable for not 

only aluminum alloy but also cast iron. First of all, main assumptions and numerical schemes are as below: 1) Gas flow 

in the mold follows the D'Arcy's law. 2) The gas pressure in the kinetic zone (gas gap) is uniform in each gas group and 

is solved by using the flow field of melt one time-step before. 3) The gas obeys the ideal gas law. 4) Latent heats of 

evaporative pattern degradation are simplified by an overall latent heat in which both melting and evaporation are 

considered. 5) The pattern absorbs heat of melt through conduction, radiation and convection. Further, X-ray direct 

observations of mold filling behaviors of cast iron were carried out in order to better understand the physical 

fundamentals and to evaluate simulated results. It was found that: 1) Mold filling behaviors of cast iron are quite 

different from those of aluminum alloy castings depending on the gating system and thickness of the casting. 2) Bubble 

floating-up often occurred in the case of the downward flow. 3) Although the newly developed simulation code could 

predict the mold filling to some extent, further work needs to be done, including better understanding of the heat 

transfer mechanism between the melt and pattern. 

Osaka Sangyo University, Daito, JP; Yodoshi, Osaka, JP; Multi-Flow Software, CA; QUALICA, JP 


S. S.299-304 







Rivera, Graciela Leonor; Boeri, Roberto Enrique; Sikora, Jorge Antonio 


Growth of Eutectic Austenite in Free Graphite Cast Irons 

Wachstum des eutektischen Austenits in Gusseisen mit freiem Graphit 

The present work investigates the growth of the eutectic austenite of hypereutectic free graphite cast irons of different 

graphite morphology. The study was based on the analysis of several samples obtained from a highly hypereutectic cast 

iron melt. A hypereutectic melt was used in order to ensure the absence of proeutectic austenite. With the aim of 

obtaining samples of different graphite morphology but nearly identical chemical composition, the melt was nodularized 

by using a standard procedure, and different samples were cast after various fading periods. Through this procedure, 

spheroidal, vermicular and flake graphite samples were obtained. The results show that the eutectic austenite grows 

dendritically in all samples investigated. Nevertheless, significant differences were found in the size of the solidification 

units (grains) and in the microsegregation patterns as the graphite morphology changes from spheroidal to flake. 



S. S.67-72 





Takita, Mitsuharu 


Microstructure and Properties of Cast Iron with Semi-Solid Process Using Cooling Plate Technique 

Mikrogefüge und Eigenschaften von Gusseisen nach dem Semisolid-Prozess mit Anwendung der Kühlplattentechnik 

Semi-solid metal processing with the cooling plate technique is one of the key technologies for producing advanced 

materials. The multitude of cast iron families with their wide range of mechanical properties, and relatively low costs 

combined with the advantage of semi-solid processing allow production of high quality cast components from cast iron. 

The effect of semi-solid processing using the cooling plate technique on the microstructure and the properties of cast 

iron is studied. The investigated material is hypo-eutectic, hyper-eutectic gray iron, compacted graphite and ductile cast 

iron. The results indicated that the microstructure (primary austenite and graphite) becomes finer and more globular by 

increasing the fraction of solid. The tensile strength of semi-solid processed cast iron is relatively high compared with 

ordinary cast iron. The values of both the tensile strength and the elongation depend on the fraction of solid. The total 

fracture strength is observed to depend on the graphite morphology as well as the matrix contribution that mainly 

depends on fraction of solid. The wear resistance and damping capacity of cast iron were investigated as a function of 

the relative amount of primary fraction of solid. 

Nagoya University, JP 


S. S.79-83 







Wang, L.; Lett, R.; Felicelli, S. D.; Berry, J. T. 


Zuverlässigkeitsuntersuchung von vier Gießverfahren für die Magnesiumlegierung AZ91 

Reliability ealuation of four casting processes for magnesium alloy AZ91 

Die Eignung von vier verschiedenen Gießverfahren zur Herstellung von Gussteilen aus der Magnesiumlegierung AZ 91 

sollte durch Bewertung der Mikrostruktur, Ermittlung der mechanischen Eigenschaften und REM-Aufnahmen der 

Probenbruchflächen untersucht werden. Lenkarme für Personkraftwagen wurden im indirekten Squeeze-Casting, im 

Niederdruck-Kokillenguss, nach dem T-Mag-Verfahren und dem Abschmelzverfahren gegossen. Aus zwölf Bereichen der 

Lenkarme wurden Proben zur Bewertung der Mikrostruktur herausgetrennt. Mikrostruktur, Korngröße, 

Porositätsverteilung und Fehleranalyse wurden mit Hilfe der optischen Mikroskopie und der Bildauswertung untersucht. 

Die Bewertung der vier Gießverfahren im Hinblick auf ihre Zuverlässigkeit erfolgte anhand von 

2-Parameter-Weibull-Verteilungen der Zugfestigkeit, die im Vierpunkt-Biegeversuch ermittelt wurde. Die 

Vierpunkt-Biegeproben wurden jeweils aus zwei einheitlichen Bereichen der Lenkarme herausgetrennt um verschiedene 

Wandstärken zu betrachten. Aus diesen Proben fertigte man metallografische Schliffe an, um Gefügeunterschiede 

zwischen ihnen festzustellen, die beispielsweise durch vorhandene Oxidfilme begründet sein können. 



Heftnummer 12 




02 Publikationssprache: Eglisch 

Yan, Z. M.; Chen, M. L.; Yang, L.; Yang, J.; Gao, H.; Li, T. J. 

Influence of rotating magnetic field on horizontal continuous casting of CuNi10Fe1Mn alloy hollow 

billet: from solidification structures to segregation of Ni and growth morphologies of Ni rich phase 

Einfluss des rotierenden Magnetfeldes auf im Horizontalstrangguss gefertigte CuNi10Fe1Mn-Hohlstränge: Von der 

Erstarrungsstruktur zur Ausscheidung von Nickel und Wachstumsmorphologie Nickel-reicher Phasen 

CuNi10Fe1Mn alloy has excellent corrosion resistance, thermal conductivity and mechanical properties, and is widely 

used as a condenser material in thermal power, nuclear power, sea water desalination industry and other applications. 

However, the distribution of Ni in CuNi10Fe1Mn alloy hollow billets presents severe segregation. The use of a rotating 

magnetic field (RMF) significantly refines solidification structures, reduces segregation of Ni and changes growth 

morphologies of the Ni rich phase in horizontal continuous casting of CuNi10Fe1Mn alloy hollow billets. The original 

inhomogeneous columnar grain macrostructure turns into a homogeneous equiaxed grain structure, and the 

microstructures display different refined morphologies by the RMF. The Ni rich phase is distributed uniformly, and the 

values of segregation ratios increase respectively. Moreover, the growth morphologies of Ni rich phases under RMF 

change from irregular globules to sphere-like, whereas those without RMF show a transformation from small, stone-like 

to bar-like morphology. 

Dalian Jiaotong University, CN; Dalian University of Technology, CN 



Heftnummer 1 






02 Publikationssprache: EN 

Zhang, J.; Fang, C.; Yuan, F. 

Grain refinement of as cast Mg-Mn alloy by simultaneous addition of trace Er and Al 

Kornfeinung während des Gießens der Magnesium-Mangan-Legierung durch gleichzeitige Beigabe in Spuren von Erbium 

und Aluminium 

A novel method for the grain refinement of as cast Mg-1.8Mn alloy by simultaneous addition of trace Er and Al was 

developed. A series of Mg-Mn alloys with systematic additions of Er alone (Er) or simultaneously with Al (Er/Al) were 

designed in order to illustrate the effects of Er/Al on the microstructure of the Mg-Mn alloy. The results showed that 

significant grain refinement was obtained by simultaneous addition of Er/Al. The grain size decreased remarkably from 

over 800 micro m in the unrefined alloy to 150 micro m with the addition of 0.4 wt-%Er/Al. Adding Er alone to the 

Mg-Mn alloy did not evidently influence the grain size. The Al3Er phase was identified to be the dominant phase in the Er 

and Al containing alloys, besides elemental Mn particles. Based on the calculation of the planar disregistry between 

Al3Er and alpha -Mg, Al3Er particles could act as efficient heterogeneous nuclei of primary alpha -Mg during the 

solidification of Mg-Mn alloy. 

Chongqing University, CN 



Heftnummer 6 

S. S.335-340 



Zhao, Hong-Lee; Zhu, Ming-fang; Stefanescu, Doru Michael 



Modeling of the Divorced Eutectic Solidification of Spheroidal Graphite Cast Iron 

Modellierung der ungekoppelte eutektischen Erstarrung bei Gusseisen mit Kugelgraphit 

The solidification of the austenite-spheroidal graphite (SG) eutectic is one of the most complex and therefore most 

difficult liquid-to-solid transformations to describe through computational modeling. This is because the iron-carbon 

equilibrium phase diagram is an asymmetric diagram that predicts that at relatively low solidification velocities it is 

possible to produce primary austenite in a casting of eutectic composition. In addition, the two phases of the eutectic 

solidify as a divorced eutectic, with only the austenite being in contact with the eutectic liquid. The paper proposes a 

computational model for the eutectic solidification of SG iron with visualization of the microstructure evolution using a 

cellular automaton technique. The model is an extension of the earlier Zhu-Stefanescu model for primary phase 

solidification and includes the growth of primary SG in the liquid, of primary austenite and of the austenite-graphite 

eutectic controlled by carbon diffusion through the solid austenite shell. The model outputs realistic images of the 

microstructure evolution from the beginning to the end of eutectic solidification of SG cast iron. 

Southeast University, Nanjing, CN; Ohio State University, Columbus, OH, US 



S. S.324-329 




Qualität und Werkstoffprüfung 




Ambos, Eberhard; Besser, Wolfgang; Teuber, Stefan; Brunke, Oliver; Neuber, Dirk; Stuke, Ingo; Lux, Holger 

Moderne Methoden zur Erfassung der Porositäten in Druckgussteilen mittels schneller 

Computertomographie 

Bekanntlich enthalten Druckgussteile wegen der Volumendefizite und der Gasfreisetzung bei der Erstarrung der 

vergossenen Legierungen sowie der Gasundurchlässigkeit der Druckgießformen stets Poren. Ziel ist es, die Porosität 

nicht nur stichprobenartig zu prüfen und zu bewerten, sondern bereits während des Fertigungsprozesses einen 

lückenlosen Überblick über das Ergebnis des Gießprozesses zu erhalten. Gleichzeitig sollen Rohgussteile mit verdeckten 

Poren in ungünstigen Partien der Gussteile vor der Bearbeitung ausgesondert werden. Die einzige Prüfmethode, die 

diesen Anforderungen entspricht, ist die neuentwickelte schnelle Computertomographie (CT). Mit ihr ist es möglich, 

weitgehend in der Taktzeit des Druckgießens, die komplexe Qualität eines Druckgussteils hinsichtlich seiner 

Porenausprägung zu bewerten. Sowohl den Konstrukteur eines hochbeanspruchten Druckgussteils als auch den 

Druckgießer interessieren in hohem Maße die Vorhersage der Porosität, da diese wesentlich für die Qualität der 

Gussteile und die Bewährung unter den vorgesehenen Nutzungsbedingungen ist. Mit verschiedenen Methoden wird 

versucht, den Porenanteil so gering wie möglich zu halten oder die Poren in diejenigen Gussteilpartien zu drängen, in 

denen sie nicht zu Funktionsstörungen des Teils im Einsatz führen. Das beinhaltet eine gieß- und erstarrungsgerechte 

Konstruktion der Bauteile unter Vermeidung von nicht speisbaren Materialanhäufungen sowie zahlreiche technologische 

Maßnahmen, wie beispielsweise die in diesem Beitrag näher ausgeführte Evakuierung der Druckgießformen und die 

örtlich gezielte Formtemperaturregelung. Die Untersuchungen zeigten deutlich die Wirkung der Evakuierung zur 

Verminderung der Porendefekte oder einer günstigeren Porenausprägung. Mit der Entwicklung der schnellen CT wird 

erstmals die Möglichkeit geschaffen, die hochbeanspruchten und technologisch immer anspruchsvolleren Bauteile 

bereits während des Fertigungsprozesses auf die Übereinstimmung mit den Qualitätsanforderungen zu prüfen. Die 

Ergebnisse lassen deutlich werden, dass mit der schnellen CT ein wertvolles Instrument für eine Fertigung von 

Druckgussteilen auf Hightech-Niveau zur Verfügung steht. Auch bei der Entwicklung neuer Druckgussteile kann die 

schnelle Computertomographie deutliche Verbesserungen und Beschleunigungen bewirken: mit einer Datenbank 

gescannter Druckgussteile kann eine Gießerei kurzfristig auf Erfahrungen mit ähnlichen Teilen zurückgreifen. 

GE Sensing & Inspection Technologies, Ahrensburg, DE 



Heftnummer 2 

S. S.32-36,3842 (6 Seiten, 15 Bilder, 10 Quellen) 







Ambos, Eberhard; Brunke, Oliver; Neuber, Dirk; Lux, Holger; Stuke, Ingo; Besser, Wolfgang; Ziesemann, Mike; Heikel, 

Christian; Huxol, Andrea 

Schnelle Computertomographen in der Druckgussfertigung 

Das Bemühen der Automobilindustrie nach immer leichteren Bauteilen veranlasst die Konstrukteure und 

Berechnungsingenieure zur Erarbeitung von neuen Berechnungsvorschriften unter Beachtung der unvermeidlichen 

Defekte in Druckgussteilen. Für die Ermittlung der Porenausprägung ist jedoch das Vorhandensein einer effektiven, vor 

allem den Forderungen der Fertigung entsprechenden, kurzzeitigen Auswertung von Gefügeuntersuchungen 

Voraussetzung. Mit den schnellen Computertomographen steht den Druckgießern eine neue, um bis zu mehrere 

Hundert Mal schnellere Prüfmethode zur Verfügung. Ihr Einsatz ist nicht nur die Grundlage der neuen 

Berechnungsvorschriften, sondern trägt durch vielfältige Anwendungen maßgeblich zur effektiveren Fertigung bei. 

Anlaufvorgänge neuer Druckgießformen oder Wiederinbetriebnahmezeiten für Seriendruckgießformen werden verkürzt. 

Die Möglichkeiten zur Verringerung von Ausschuss werden deutlich verbessert. Die neue, schnelle 

Computertomographie ist auch in der Lage, Messvorgänge in der bisherigen Art und Weise abzulösen. Schließlich wird 

mit den neuen, schnellen Computertomographen erstmals die Möglichkeit geschaffen, extrem hoch beanspruchte 

Bauteile (z. B. prüfpflichtige Bauteile) im Fertigungstakt auf Gefügedefekte zu untersuchen und fehlerhafte Teile 

auszusondern. Es wird eingeschätzt, dass diese neuartige Prüftechnik in Zukunft einen vorrangigen Platz im Ensemble 

der Werkstoffprüftechnik in den Gießereien einnehmen wird. 

Universität Magdeburg, DE; Sensing & Technologies, Wunstorf, DE; GE Sensing & Inspection Technologies, Ahrensburg, 

DE; Druckguss Hoym, DE; Hochschule Ostwestfalen-Lippe, DE 



Heftnummer 6 





Hagner, Lutz; Mnich, Franz 


Schnelle Computertomographie im praktischen Einsatz 

In diesem Beitrag wird dargestellt, wie sich die schnelle Computertomographie im praktischen Einsatz bewährt hat und 

welche Veränderungen sich für die Prüfstrategie gegenüber herkömmlichen Vorgehenswesen ergeben. Am Beispiel von 

Zylinderköpfen und Zylinderkrurbelgehäusen aus Aluminiumlegierungen wird die Leistungsfähigkeit der schnellen 

Computertomographie aufgezeigt. Es kann eine schnelle und kostengünstige Bemusterung erreicht werden. Ein 

besonderes Merkmal dieses Prüfverfahrens sind Taktzeiten unter einer Minute. Die von der Computertomographie bereit 

gestellten Informationen können in eine statistische Prozesskontrolle eingebunden werden. 

Microvista, Blankenburg, DE 



Heftnummer 1 







Rehse, C. u.a. 


Bewertung der Gussteilporosität mittels 3D-Computertomogaphie 

Poosität von Gussteilen innerhalb weniger Minuten mit Hilfe der 3D- Computertomographie zu detektieren, ist Stand der 

Technik. Für die Bewertung dieser in Bezug auf die Festigkeit des Gussteils ist jedoch noch keine zuverlässige Methode 

verfügbar. Im vorliegenden Beitrag wird ein Konzept vorgestellt, welches ganzheitlich unter Einbeziehung statischer 

Lastkollektive die Unterscheidung des gescannten Gussteils nach i.O. und n.i.O. gewährleistet. 

Otto-von-Guericke-Universitität, Magdeburg, DE; Microvista, Blankenburg, DE 





Sjögren, Torsten; Persson, Per Eric; Vomacka, Peter 


Analysing the Deformation Behaviour of Compacted Graphite Cast Irons Using Digital Image 

Correlation Techniques 

Analyse des Verformungsverhalten von Gusseisen mit Vermiculargraphit unter Verwendung digitaler 

Bilddaten-Korrelationstechnik 

During the last years the use of digital image correlation techniques (DIC) has become wide spread within different 

areas of research. One area in which these techniques are used is in the analysis of deformation of engineering 

materials. By the analysis of a set of successive images taken during a tensile test DIC makes it possible to determine 

how the deformation is localized. The observed local strains are often several times higher than the global strain 

measured by standard strain gauges. In this study, a set of compacted graphite cast irons (CGI) with different ratios of 

pearlite to ferrite have been examined by the use of DIC. In contrast to the normal use of DIC, where a pattern is 

sprayed on the tensile test sample as a reference for the determination of deformation taking place between successive 

images, the materials natural microstructural pattern has been used in this study. The use of the natural microstructural 

pattern makes it possible to study how the macroscopic deformation is accommodated within the different phases in 

the CGI studied. It is shown that the graphite phase accommodates a large portion of the strain and that the soft ferrite 

is strained more than the stronger, less ductile pearlite. The local strain of the observed area might be up to ten times 

higher than the global strain measured. The use of DIC improves the understanding of the deformation behaviour of 

compacted graphite cast irons and will be a useful tool when validating future finite element analyses of the 

micro-mechanical properties of cast irons. 

SP Technical Research Institute of Sweden, Boras, SE; NovaCast Foundry Solutions, Ronneby, SE 


S. S.470-475 




Spanen, Fügen, Umformen 



Knoch, Andreas 


Steigerung der Präzision durch optische Messtechnik 

Das in der Großserienfertigung typische Einfahren des Prozesses unter Verwendung von Spannvorrichtungen und 

Erstaufnahmepunkten einschließlich Anpassung der Werkzeugsätze und Zeichnungstolerierung ist für die schnelle 

Prototypenfertigung sowie die Herstellung von kleinen Stückzahlen zeitlich und wirtschaftlich nicht sinnvoll. Stattdessen 

ist eine Konzentration auf wesentliche, funktionsrelevante Flächen und die Ausrichtung der Bearbeitung darauf 

sinnvoller und effektiver. Die Integration optischer Messsysteme in mehreren Prozessstufen bedeutet für die ACTech 

GmbH, Freiberg, deutliche Zeit- und Kostenvorteile, steigert die Prozesssicherheit und ermöglicht die Realisierung kurzer 

Liefertermine bei gleichzeitiger Senkung des Ausschussanteils. Außerdem ermöglicht sie ACTech, die mechanische 

Bearbeitung optimal zu funktionsrelevanten unbearbeiteten Flächen am Gussteil, wie z. B. Strömungskonturen und 

-kanäle eines wassergekühlten Turboladers, auszurichten. Dies ist gerade für die Funktionstests in der Prototypenphase 

sehr entscheidend und wird unter Serienbedingungen so kaum realisiert werden können als auch müssen. Durch den 

Einsatz optischer Messsysteme ist z. B. eine Kontrolle der vollständigen Herstellbarkeit und der optimalen Ausrichtung 

der mechanischen Bearbeitung zum Gussrohteil schnell und sicher machbar. 

ACTech, Freiberg, DE 



Heftnummer 1 


Spanen, Fügen, Umformen 


Buch; Tagungsband 

Publikationssprache: Deutsch; Englisch 

Neugebauer, Reimund; Drossel, Welf-Guntram (Hrsg.) 

ICAFT 2012, International Conference on Accuracy in Forming Technology, November 13-14, 2012 

Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, DE, Chemnitz 




Gussstückfertigung, Gussverwendung 




Advances in Lightweight Materials: Casting and Aluminium and Achieving Lightweight Vehicles. 

SP-2105. 

This SAE Special Publication presents papers from the SAE 2007 World Congress, April 16-19, 2007 in Detroit, 

Michigan, USA. 

SAE International, Warrendale, US (Hrsg.) 






Gießtechnik im Motorenbau - Anforderungen an die Automobilindustrie. Tagung Magdeburg 08. und 

09. Februar 2011 

Dieser Tagungsband enthält die Vorträge, die auf der Konferenz 2011 in Magdeburg gehalten wurden. Die Themen 

umfassen die Bereiche: Produktnetstehung, Fertigung, Werkstoffeigenschaften Eisenguss, Werkstoffeigenschaften 

Aluminiumguss und Bauteientwicklung. Darüberhinaus gibt es Abstracts des Doktorandenseminars der 

Otto-von-Guericke Universität Magdeburg. 

VDI Materials Engineering, DE, Düsseldorf 


Heftnummer 2122 (325 S. Seiten 




anonym 


A remarkable one-off casting wins top industry award 

Ein bemerkenswertes Gussstück einer Werkstattfertigung gewinnt den Industrie-Spitzenpreis 

This contribution deals with the winners of the Annual Cast Metals Federation (CMF) Awards in the UK in 2012. A 114 

tonne cast steel clamp for use of an offshore subsea structure has won the Best UK Casting Award 2012. Manufactured 

by Sheffield Forgemasters Engineering Ltd the component is a remarkable one-off casting requiring considerable 

ambition and skill to produce. Growth, investment and employee involvement enabled Saint-Gobain PAM to win the 

Company of the Year Achievement Award. Saint-Gobain stood out for its staff engegemant and process improvement 

programmes rigth across the company. Petrofer UK picked up Supplier of the Year Award for the development and 

launch of its new range of biostable die face releasants for the high pressure die casting sector. Petrofer has developed 

a biocide free, biostable die face release agent by the transfer of novel technology from other market sectors, 

overcoming the issues of the past in a single step. 










Emami, S. M.; Divandari, M.; Hajjari, E.; Arabi, H. 

Comparison between conventional and lost foam compound casting of Al/Mg light metals 

Vergleich zwischen konventionellem und Lost-foam-Verbundguss der Leichtmetalle Aluminium und Magnesium 

The microstructure obtained in conventional and lost foam compound casting of Al/Mg alloy was examined and 

compared. X-ray diffraction, optical and SEM examinations showed that casting magnesium melt around the aluminium 

insert, in both methods, is caused formation of an interface consisting three different layers. Layer I, beside aluminium 

consists of Al3Mg2 intermetallic compound, layer II consists of Al12Mg17 phase and layer III, in the vicinity of 

magnesium, is formed of Al12Mg17+(Mg) eutectic. The result of Vickers microhardness tests, at the interface zones, 

showed that the hardness of the middle layer is increased substantially (200-250 HV) in comparison to the hardness of 

the base metals, namely aluminium and magnesium. Using the LFC method reduced the thickness of interface as a 

result of both, lowering the temperature and the speed of melt. The mean thicknesses of the interface in the 

conventional and LFC processes were 600 and 200 micro m respectively. 

Iran University of Science & Technology (IUST), Tehran, IR 



Heftnummer 1 



Fourlakidis, Vasilios 



A study on ductile iron production without the use of feeders 

Eine Studie über die Herstellung von Weicheisen ohne Benutzung einer Einfüllöffnung 

This paper investigates the effects of graphite added as a conditioner, of lanthanum containing nodulariser and of 

pouring temperature on the formation of shrinkage porosity in ductile iron casting with a eutectic composition. In this 

experiment for each heat the cooling curves were recorded by the use of Quick-Cups (thermal analysis cups) and 

different solidification parameters were calculated and compared with the porosity which was found from the 

microstructure examination. The results show that there is a good correlation between the amount of the shrinkage 

formation and the thermal analysis values. Also the experiment confirms that by using certain treating elements and 

pouring temperature which was between 1340-1350 deg C it is possible to eliminate the shrinkage defects in ductile 

iron castings without using feeders. 

Swerea SWECAST, Jönköping, SE 




S. S.60-62 

Seiten/Bilder/Tabellen/Quellen: 3S,14B 






Fuchs, Marc 


Simulation bei der Entwicklung hybrider Bauteile 

Bei der Herstellung eines Dachspitzenhalters werden die geforderten Eigenschaften durch das Verwenden einer 

Speziallegierung, das Beschichten des Druckgussteils und vor allem durch das Anspritzen mit Kunststoff 

(Polyoxymethylen) realisiert. Auf diese Weise entsteht ein Hybridbauteil, das allen Anforderungen entspricht. Nur durch 

den Verbund beider Werkstoffe konnten die geforderten Eigenschaften des Bauteils, hohe Dehnung des 

Grundwerkstoffs, Korrosionsbeständigkeit und gute Gleiteigenschaften, erreicht werden. Die Entwicklung des 

Dachspitzenhalters wurde durch den Einsatz von Software zur Gießprozesssimulation unterstützt. 

Wagner, Waldstatt, CH 



Heftnummer 3 

S. S.66-67,69 (3 Seiten, 4 Bilder 




Getzlaff, U.; Lüder, R.; Schramm, L. 


Entwicklung eines Verbundgusszylinderkopfes 

Für zukünftige Motoren kann eine noch höhere spezifische Leistung ermöglicht werden, in dem der kritische Bereich 

bzw. das ganze Fireface aus einem Hochleistungswerkstoff gefertigt wird, der eine deutlich höhere thermomechanische 

Belastung erträgt und eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit aufweist. Die Entwicklung eines solchen 

Verbundgusszylinderkopfes wird hier vorgestellt. Wesentlich ist der stoffschlüssig angegossene Brennraumeinleger aus 

einem Hochleistungswerkstoff der Aluminium-Siliciumcarbid-Metall-Matrix -Composite (AlSiCMMC)-Werkstoffgruppe. 

Die chemische Zusammensetzung, die Wärmeleitfähigkeit, die Festigkeit, die Verbundfestigkeit und die 

Hochtemperaturfestigkeit des Werkstoffes werden charakterisiert. Außerdem wird die Gießtechnik erläutert. Dabei 

werden Aspekte der Vorbehandlung der Einlegeroberfläche, des Temperaturverlaufs beim Gießen, des Abgleichs der 

Gießsimulation mit den Mesungen im Prozess und der Schmelzeführung über der Verbundstelle betrachtet. Für den 

Anwendungsfall wird die Simulation der Temperaturverteilung im Zylinderkopf mit verschiedenen Einlegerwerkstoffen 

verglichen. Für ein neu entwickeltes numerisches Materialmodell vom Chabochetyp werden für den Grundwerkstoff und 

den Hochleistungswerkstoff die Prüfmethoden und die Bestimmung der Werkstoffkennwerte, die Bedatung der 

Materialmodelle sowie die Anwendung des viskoplastischen Materialverhaltens in Brennraumnähe vorgestellt. 

ACTech, Freiberg, DE; IAV, Chemnitz, DE; IMA, Dresden, DE 







Redik, S.; Guster, C.; Ehart, R.; Schächtl, R. 


Mikrostrukturelle Einflüsse auf das HCF-Ermüdungsverhalten von Al-Kokillengusss und Einbindung 

der Gießsimulation in die betriebsfeste Bauteilauslegung. 

Zur Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens zweier Al-Kokillengussbauteile, einem Zylinderkopf aus AlSi10Mg und 

einem Zylinderkurbelgehäuse aus AlSi7MgCu0.5, wurden Rissfortschritts- und Schwingversuche mit anschließender 

Fraktographie zur Untersuchung des Rissausgangs durchgeführt. Als wesentliche Einflussfaktoren auf das 

Ermüdungsverhalten konnten der Sekundärdendritenarmabstand (SDAS), die Korngröße und Defekte, wie Poren und 

intermetallische Phasen, identifiziert werden. Auf Basis der ermittelten Einflussfaktoren wurden zwei Materialmodelle 

ausgehend von der Defektgröße bzw. dem SDAS entwickelt. Nach einer Gießsimulation mit Magmasoft konnte gezeigt 

werden, dass der SDAS mit ausreichender Genauigkeit vorhergesagt werden kann, so dass eine Berücksichtigung des 

Einflusses der Mikrostruktur auf das Ermüdungsverhalten über die aus der Gießsimulation vorhergesagte 

SDAS-Verteilung möglich ist. 

Montanuniversität Leoben, AT; BMW Motoren, Steyr, AT; BMW, Landshut, DE 

S. 199-216 , 11 Bilder, 2 Tabellen, 10 Quellen) 




Tsunekawa, Yoshiki; Okumiya, Masahiro; Miyamoto, Yusuke 

Functionally graded thixocast pipes with sono-solidified hypereutectic Al-Si alloy billets 

Mit dem Thixogießverfahren hergestellte Rohre mit Funktionsgradient aus mit Ultraschall-gestützt-erstarrten 

Al-Si-Knüppeln 

Hypereutectic Al-Si alloys are an attractive candidate for low-density wear-resistant materials owing to the dispersion of 

hard primary silicon particles, so that they are expected to be applied to light weight tribological components such as 

automotive cylinder blocks and liners. However, it is known that the coarse primary silicon particles reflect poor 

ductility and machinability. Both refinement and increase in the amount of primary silicon are required to expand them 

widely into practical uses. Sono-solidification, in which ultrasound is radiated into molten metal during the solidification, 

improves the morphology of coarse primary silicon. With sono-solidified Al-Si alloy billets, centrifugal thixocasting was 

performed for the segregation of fine globular primary silicon particles on the inner surface of cylindrical castings. This 

study clarifies that the amount of primary silicon increases in the sono-solidification compared with that in 

normal-solidification, in addition to the refinement of primary silicon particles and crystallization of alpha -AI phase. 

When sono-solidified billets are heated up to the semi-solid temperature, the alpha -AI phase is ready to disappear, but 

the fine primary silicon particles maintain their size without coarsening. Centrifugal thixocasting causes segregated fine 

primary silicon particles with lower density on the inner surface of cylindrical castings. 

Toyota Technological Institute, Nagoya, JP 



Heftnummer 1 






Tagungsband; Buch 

VDI Wissensforum GmbH (Hrsg.) 


Gießen von Fahrwerks- und Karossereikomponenten, Spezialtag zur VDI-Tagung Gießtechnik im 

Motorenbau 2013 

Dieser Tagungsband enthält die neun Vorträge, die im Rahmen des Spezialtages am 07. Februar 2013 in Magdeburg 

gehalten wurden. 

VDI Materials Engineering, DE, Düsseldorf 

Erscheinungsjahr 2013 (Getrennte Zählung Seiten 



Tagungsband; Buch 

VDI Wissensforum GmbH (Hrsg.) 


Gießtechnik im Motorenbau. Potenziale für die nächste Generation von Fahrzeugantrieben, 

Magdeburg, 05 + 06. Februar 2013 

Dieser Tagungsband enthält alle Vorträge, die auf der siebten Veranstaltung dieser Konferenz in Magdeburg gehalten 

wurden. Die Vorträge befassen sich mit den Themenkreisen: Energie und Umwelt, Gießtechnologien, 

Werkstoffeigenschaften, Simulation, Produktentstehung und Komponenten. 

VDI Materials Engineering 







Wang, Liping; Guo, Erjun; Jiang, Wenyong; Xue, Muyu; Liu, Dongrong; Ren, ShanZhi 


Physical modeling of spent-nuclear-fuel container 

Physikalisches Modell eines gegossenen Behälters für radioaktiven Abfall 

A new physical simulation model was developed to simulate the casting process of the ductile iron heavy section 

spent-nuclear-fuel container. In this physical simulation model, a heating unit with DR24 Fe-Cr-Al heating wires was 

used to compensate the heat loss across the non-natural surfaces of the sample, and a precise and reliable casting 

temperature controlling/monitoring system was employed to ensure the thermal behavior of the simulated casting to be 

similar to the actual casting. Also, a mould system was designed, in which changeable mould materials can be used for 

both the outside and inside moulds for different applications. The casting test was carried out with the designed mould 

and the cooling curves of central and edge points at different isothermal planes of the casting were obtained. Results 

show that for most isothermal planes, the temperature control system can keep the temperature differences within 6 

deg C between the edge points and the corresponding center points, indicating that this new physical simulation model 

has high simulation accuracy, and the mould developed can be used for optimization of casting parameters of 

spent-nuclear-fuel container, such as composition of ductile iron, the pouring temperature, the selection of mould 

material and design of cooling system. In addition, to maintain the spheroidalization of the ductile iron, the force-chilling 

should be used for the current physical simulation to ensure the solidification of casting In less than 2 h. 

Harbin University of Science and Technology, CN; Harbin Institute of Technology (HIT), CN 

China Foundry 


Heftnummer 4 





Weihe, Stefan; Ernst, Ansgar; Röth, Thilo; Proksch, Johannes 


Leichtmetall-Stahl-Verbundguss im Nutzfahrzeugbau 

Im modernen Fahrzeugkarosserien der Großserie kommen zunehmend Materialmischbauweisen zur Anwendung. In 

Zusammenarbeit der Daimler AG, der Tower Automotive Holding GmbH, der Imperia GmbH sowie der 

Partnerunternehmen KSM Castings GmbH und Schaufler Tooling GmH & Co. KG wird das Leichtbaupotenzial von 

Stahlblech-Aluminiumverbundguss-Hybriden am Beispiel des vorderen Dachquerträgers desMercedes-Benz Viano/Vito 

ausführlich untersucht. 

lightweightdesign 


Heftnummer 2 

S. 38-43 (6 S. Seiten, 6 B. Bilder, 4 Q. Quellen) 



Energie 

Report 



Energieeffizienz durch den Maschinen- und Anlagenbau 

Der Maschinen- und Anlagenbau ist Technologieausrüster für alle industriellen und gewerblichen 

energieverbrauchenden Sektoren. Er stellt damit eine Schlüsselindustrie in der aktuellen energie- und klimapolitischen 

Diskussion dar. Der VDMA gab daher zwei Studien, bei Roland Berger Strategy Consultans und bei der Prognos AG, in 

Auftrag mit dem Ziel, den Beitrag des Maschinen- und Anlagenbaus zur Energieeffizienz in Deutschland 

herauszuarbeiten und zu quantifizieren. Bei der Komplexität des Themas waren zwei Studien nötig, die durch die 

methodisch unterschiedlichen Ansätze eine wechselseitige Validierung der Untersuchungsergebnisse gewährleisten 

konnten. 

Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau -VDMA-, Forum Energie, Frankfurt am Main, DE (Hrsg.) 

(9 Seiten Seiten 

Energie 

Buch 



Leitfaden Energieeffizienz von Thermoprozessanlagen. 

Die Betreiber von Industrieöfen gehören in Deutschland zu den größten Energieverbrauchern. Rund 30 Milliarden Euro 

betragen die Kosten im Jahr. Ein Zehntel davon für Strom, der Rest für Gas. Der Energieverbrauch der Industrieöfen lag 

im Jahr 2005 bei 270 Terawattstunden. Aufgrund dieser hohen Zahlen, wird der Ruf nach energieeffizienten Systemen 

lauter. In der produzierenden Industrie wird der Energieverbrauch immer mehr zum wettbewerbskritischen Faktor. 

Gerade aus betriebswirtschaftlicher Sicht wächst daher der Druck, Thermoprozessanlagen auf ihre Effizienz zu prüfen. 

VDMA-Thermoprozesstechnik, DE, Frankfurt (Hrsg.) 


Energie 



Hermann, C.; Heinemann, T.; Thiede, S. 


Methoden zur Bewertung und Steigerung der Ressourceneffizienz im Aluminiumdruckguss 

Die Energie- und Ressourcenverbräuche in der produzierenden Industrie sind das Resultat komplexer und dynamischer 

Zusammenhänge. Sie können durch geeignete Simulationswerkzeuge sowohl auf Prozess- als auch auf 

Prozesskettenebene identifiziert, modelliert und bewertet werden. Stoffstrommodelle sind geeignet, um 

Verbesserungsmaßnahmen sowohl unternehmensübergreifend als auch auf verschiedenen Hierarchieebenen zu 

vergleichen. 

TU Braunschweig (IWF) 




Energie 



MC-Redaktion 


Cuttting energy costs insteel casting facilities 

Verringerung der Energiekosten in Stahlgießereien 

Major opportunities for energy savings were identified as: improvement in scheduling and decreasing delays while liquid 

metal is in the furnace; addition of chemical energy for melting steel; and improvement in ladle practise. CFD modeling, 

and industrial and laboratory trials determined the effect of these changes in reducing electrical power consumption. 

Modern Casting 


Heftnummer 2 




Umwelt und Arbeitssicherheit 

Norm 



Carbon footprint of products - Requirements and guidelines for quantification and communication, 

Entwurf 2012 

International Organization for Standardization (ISO), Genf, CH 



Buch 



Der richtige Umgang mit Aluminiumkrätzen- Ein Leitfaden für die NE-Metallindustrie 

Aluminiumkrätzen sind chemisch und physikalisch sehr heterogen und unterscheiden sich dadurch auch in ihren 

Reaktionsfähigkeiten. Neben wichtigen Hintergrundinformationen zu Entstehung und Systematik, werden die 

Eigenschaften und vor allem die Vorgaben zur Einstufung von Aluminiumkrätzen beschrieben. Durch die anschließende 

Verknüpfung dieser Informationen mit Vorkehrungen hinsichtlich Lagerung, Transport, Ver- und Bearbeitung soll dieser 

Leitfaden allen helfen, die mit Aluminiumkrätzen zu tun haben, mögliche Gefährdungen von vorneherein auszuschließen. 

WirtschaftsVereinigung Metalle (WVM), Berlin, DE 



Norm 


Publikationssprache: Deutsch; Englisch 

Emissionsminderung - Herstellung und Verarbeitung von faserhaltigen 

Materialien-Hochtemperaturwollen, VDI 3469, Blatt 5 

Emission control-Production and processing of fibrous materials- High-temperature insulation wool 

Verein Deutscher Ingenieure -VDI-, Düsseldorf, DE (Hrsg.) 


Seiten/Bilder/Tabellen/Quellen: 25 S. 



Wirtschaft und Recht 



Deike, Rüdiger 


Die Entwicklungen auf den internationalen Rohstoffmärkten für Eisengießereien 

In dem Bericht werden die Entwicklungen auf den internationalen Rohstoffmärkten im Hinblick auf die Weltstahl- und 

Weltgießerei-Industrie diskutiert. Speziell in China zeigt die Gussproduktion einen deutlichen Anstieg an. So stellt China 

derzeit mit 46% die größte Stahl produzierende Nation dar und zeigte selbst im Krisenjahr 2009 noch Wachstumsraten, 

als die Stahlproduktion in anderen Ländern einbrach. All das hat natürlich Auswirkungen auf die Strukturen auf den 

Rohstoffmärkten hinsichtlich der Nachfrage und führt zu einer stärkeren Volatilität der Märkte. 2010 stieg auf Grund 

der starken Nachfrage in China der Preis für Eisenerz stark an. Analysiert man das Verhältnis der Preisänderungen bei 

Hochofenkoks und Schrott in Relation zur produzierten Stahlmenge, so gab es in den letzten 10 Jahren zwei deutliche 

Phasen der Preissteigerung. Mittlerweile ist das Angebot an Hochofenkoks jedoch größer als die Nachfrage, was zu 

einer Preissenkung für Hochofenkoks führt. Die Preise für bestimmte Schrottarten sind auf Grund steigender Ansprüche 

an die Qualität der Schrotte auf einem hohen Niveau geblieben, wobei die Schrottpreise in der Gießerei-Industrie über 

denen der Stahl-Industrie liegen. Die Preise für NE-Metalle wie Kupfer und Zink schwankten in der Vergangenheit sehr 

stark durch unausgewogene Markstrukturen weltweit und in Abhängigkeit der weltweiten Konjunktur. Häufig gelten die 

Preise daher als frühzeitige Indikatoren für bevorstehende wirtschaftliche Veränderungen. Neben den Nachfragen nach 

bestimmten Rohstoffen hat sich aber auch am Beispiel der seltenen Erden gezeigt, dass bei der Preisgestaltung auch 

andere Faktoren eine Rolle spielen wie die politische wirtschaftliche Lage in den Ursprungsländern, die Konzentration 

der Produktion in bestimmten Ländern, die Möglichkeiten des Ersatzes durch andere Elemente und Verbindungen und 

schließlich die Möglichkeit eines Recyclings des jeweiligen Rohstoffes. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass sich 

die Stahl- und Gießereiindustrie kurz- und mittelfristig auf eher sinkende Rohstoffpreise einstellen kann, während es 

langfristig auf Grund der steigenden Nachfrage einer wachsenden Anzahl der weltweit am Konsum von Rohstoffen 

beteiligten Personen eher zu Preissteigerungen kommen wird. 

Universität Duisburg, DE 



Heftnummer 3 




Geschichte, Kunstguss 



anonym 


Der gusseiserne Pavillon von Tangerhütte. Schatz aus Eisenguss 

Im Jahr 1842 begann durch das Auffinden von Raseneisenstein der Aufbau eines Hüttenwerks in Tangerhütte. Am 16. 

März 1844 floss das erste Eisen aus dem Hochofen. Die Firma unter der Leitung der Unternehmer Wagenführ und 

Heimecke nahm einen raschen Aufschwung. 1900 hatte das Werk schon 1535 Beschäftigte. Zur Weltausstellung in 

Paris 1889 fertigte das Eisenwerk 1888/89 eigens einen gusseisernen Pavillon an, um damit das Deutsche Reich in 

Frankreich zu vertreten. Das Ausstellungsstück gewann eine Goldmedaille. Der gegossene Pavillon gehört zu den 

herausragenden Werken der Kunstgussarchitektur des 19. Jahrhunderts. Das 8 t schwere Bauwerk aus Gusseisen 

besteht aus 441 Einzelteilen und wird von über 1000 Schrauben zusammengehalten. Da der Zahn der Zeit auch am 

Pavillon nagte, wurde er 1995 durch die Kunstgießerei Lauchhammer umfassend saniert. Dieser Arbeit ist es zu 

verdanken, dass wir den Pavillon im Schlosspark Tangerhütte heute in alter Schönheit bewundern können. 



Heftnummer 12 


Geschichte, Kunstguss 


02 Publikationssprache: Deutsch 

Schütt, Karl-Heinz 

Technikgeschichte, Kunstguss, Kunsthandwerk (14. Folge) 

In dieser Übersichtsarbeit wird anhand von erschienenen Veröffentlichungen ein Überblick zur Gießereigeschichte, 

Technikgeschichte, zur Unternehmensgeschichte sowie zu den speziellen Gießverfahren Kunstguss, Glockenguss und 

Gebrauchsguss gegeben. Auch auf Ausstellungen, Veranstaltungen und Messen wird eingegangen. Im Kapitel 

Gießereigeschichte wird z.B. an die Verdienste von Ledebur und Patterson bei der wissenschaftlichen Durchdringung 

der Gießereikunde erinnert. Im Kapitel Technikgeschichte wird an die Geburtsstunde des Automobils und die 

Auswirkungen des Automobilbaus auf die Werkstoffentwicklung und Gießereitechnik eingegangen. Eine besondere 

Erwähnung erfährt die Korrosionsforschung und die Entwicklung des korrosionsbeständigen V2A-Stahles. Auch die 

einzigartige Industriegesellschaft, die sich in letzten gut 200 Jahren im Ruhrgebiet herausbildete, findet Erwähnung. Im 

Kapitel Unternehmensgeschichte wird u. a. über die formal nicht mehr existierende Krupp AG, die Salzburger Aluminium 

AG, die Luitpoldhütte in Amberg, die Maschinenfabrik Herkules in Siegen, das Magnesium-Druckgusswerk in 

Prüm-Weinsheim und Schmolz + Bickenbach Guss Gruppe Krefeld berichtet. In den Ausführungen über Kunstguss steht 

die historische Modellsammlung des Kunstgussmuseums Lauchhammer im Vordergrund, die vom Antikenabguss über 

Werke der Berliner Bildhauerschule die gesamte Geschichte des in Lauchhammer entwickelten Eisenkunstgusses sowie 

des dort geschaffenen Bronzegusses widerspiegelt. Weiterhin wird über die Ausstellung Fe21 EISEN KUNST GUSS im 

21Jahrhundert berichtet, die den Bogen vom preußischen Eisenkunstguss des 18. und 19. Jahrhunderts bis zu dem von 

ihm stark beeinflussten Eisenkunstguss des 20. Jahrhunderts spannt. Im Abschnitt Glockenguss finden die Glocken für 

das "Kreuz des 3. Jahrtausends", die für den chilenischen Wallfahrtsort Coquimbo gegossen wurden, besondere 

Erwähnung. Unter der Überschrift Gebrauchsguss wird an die lange Geschichte des Gusseisenrohres erinnert. Der 

Siegeszug des Gusseisenrohres vom damaligen Graugussrohr zum heutigen duktilen Gussrohr aus Grauguss mit 

Kugelgraphit spiegelt Industriegeschichte wider. In der Recherche über Kunsthandwerk wird u. a. auf die Horbach - 

Gießerei, Idar - Oberstein, die seit fast 90 Jahren auf anspruchsvollen Feinguss von z. B. Schmuck und Accessoires 

spezialisiert ist und auf die neue Designmarke "pure cast" der Schmolz+Bickenbach Guss Gruppe, Krefeld eingegangen. 



Heftnummer 2 

S. S.44-55,57 (13 Seiten, 20 Bilder, 71 Quellen) 


Vorsprung durch Information 

Das BDG-Informationszentrum vermittelt gießereitechnische Informationen 

und unterstützt damit Konstrukteure, Fertigungstechniker, Werkstoffwissenschaftler 

und insbesondere Gießereifachleute bei der Darstellung 

von Potenzialen und Vorteilen des Fertigungsverfahrens Gießen 

im Wettbewerb mit anderen Verfahren. 

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Leiter des BDG-Informationszentrums 

Dr.-Ing. Erwin Flender 

Telefon: 0211 - 6871 - 326 

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Präsident: Dr.-Ing. Erwin Flender 

Hauptgeschäftsführung: RA Max Schumacher, 

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