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EMPFEHLUNGEN ZURPROBENAHME VONGUSSTEILEN -MECHANISCHEEIGENSCHAFTEN07/03/2013Rev.: 01FUNDICIONES FUMBARRI-DURANGOEMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN


Fundiciones Fumbarri-DurangoEMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHMEVON GUSSTEILEN - MECHANISCHEEIGENSCHAFTENInhalt1. EINLEITUNG ........................................................................................... 22. BEGRIFFE UND DEFINITIONEN ............................................................ 23. UNE-EN 1561:2011 “GIEßEREIWESEN - GUSSEISEN MITLAMELLENGRAPHIT” ............................................................................ 34. UNE-EN 1563:2011 “GIEßEREIWESEN - GUSSEISEN MITKUGELGRAPHIT” .................................................................................. 81EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN


Fundiciones Fumbarri-Durango1. EINLEITUNGDieses Handbuch wurde mit dem Ziel erstellt, die Methoden zur Probenahme vonMaterial (gemeinhin Proben genannt) zu erläutern, welche die mechanischen undmetallografischen Eigenschaften der Gussteile aufzeigen, sowohl bei Grauguss alsauch Sphäroguss.Die Bewertung der mechanischen Eigenschaften des Materials erfolgt inbearbeiteten Proben aus: unabhängigen Probestücken, mit dem Teil verbundenenProbestücken, im Teil eingebetteten Probestücken und/oder aus dem Teilgeschnittenen Probestücken.Aufgrund der Art und Größe der bei Fumbarri gegossenen Teile empfehlen wirbei der Bewertung der mechanischen Eigenschaften des Materials stets im Teileingebettete Proben zu verwenden, da diese die Teileeigenschaften am bestenverkörpern.Derzeit gibt es zwei Richtlinien, in denen die Methodik zur Definition vonProbestücken festgelegt wird. Hierbei handelt es sich um die Normen: UNE-EN1561:2011 “Gießereiwesen - Gusseisen mit Lamellengraphit und UNE-EN1563:2011 “Gießereiwesen – Gusseiesen mit Kugelgraphit”.2. BEGRIFFE UND DEFINITIONEN- Gussprobe: Eine bestimmte Menge an Gußmaterial, die das Gießmaterialverkörpert, einschließlich unabhängigen Proben, verbundenen Proben und imTeil eingebettete Proben. Aus diesen Probestücken erzielt man durchBearbeitung die Testprobe.- Unabhängiges Probestück: Unter repräsentativenHerstellungsbedingungen und Materialtyp in einer unabhängigen Sandformgegossenes Probestück.- Mit dem Teil verbundenes Probestück: Mit einem gemeinsamenFüllsystem neben das Teil in die Gussform gegossenes Probestück.- In das Teil eingebettetes Probestück: Direkt mit dem Gussteilverbundenes Probestück. Bei Fumbarri empfehlen wir die Verwendung diesesSystems der Probenahme.- Bestimmende Wandstärke: Die für die Gussteile repräsentativeWandstärke, die festgelegt wird, um die Größe der Gussproben zubestimmen, für die die mechanischen Eigenschaften angewendet werden.2EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN


Fundiciones Fumbarri-Durango3. UNE-EN 1561:2011 “Gießereiwesen - Gusseisen mit Lamellengraphit”3.1 Zugkraft- und HB - Härteeigenschaften von Grauguss, gemessen anbearbeiteten Proben aus Gussprobestücken.WERKSTOFFBEZEICHNUNGBESTIMMENDE WANDSTÄRKEmmSymbolisch Numerisch > ≤MinimaleZugfestigkeitMPaHB-HärteEN-GJL-250(GG25)5.130150 100 220 Von 160 bis 220100 200 200 *EN-GJL-300(GG30)5.130250 100 260 Von 180 bis 240100 200 240 ** Für bestimmende Wandstärken von t>100mm werden die Gusstypen nicht nach ihrer Härte eingeteilt. Die Härtenimmt in dem Masse ab, in dem die bestimmende Stärke zunimmt. Für weitere Informationen zur Härte, sieheRichtlinie UNE-EN 1561:2011 “Gießereiwesen – Gusseiesen mit Lamellengraphit (Grauguss)”.3.2 Definition der Probestücke für den ZugversuchBESTIMMENDEWANDSTÄRKE mm> ≤In das TeileingebettetesProbestück Typ 1Siehe Abbildung 1Durchmesserder Zugprobe50 100 30 mm (A) 20100 200 50 mm (B) 32BA3EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN


Fundiciones Fumbarri-DurangoAbbildung 1 Typ 1: Im Teil eingebettetes Probestück4EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN


Fundiciones Fumbarri-Durango3.3 Zusatzinformationen zu den physikalischen und mechanischen Eigenschaftender Probestücke mit einem Brutto-Gussdurchmesser von 30 mm.WerkstoffbestimmungEinheitMerkmale SymbolSI EN-GJL-250 EN-GJL-300Zugfestigkeit Rm MPa 250 bis 350Dehngrenze bei 0,1% Rp0,1 MPa 165 bis 228Dehnung A % 0,8 bis 0,3300 bis 400195 bis 2600,8 bis 0,3Druckfestigkeit MPa 3,01 x R m2,87 x R mDehngrenze bei 0,1% MPa 325390Biegefestigkeit MPa 1,66 x R mScherfestigkeit MPa 290TorsionsfestigkeitMPaElastizitätsmodulE GPa 103 bis 118Poissonsche Zahl V -1,36 x R m0,261,60 x R m345108 bis 137BiegewechselfestigkeitWiederholte wechselnde Zug-/DruckfestigkeitTorsion-DauerfestigkeitMPaMPaMPaBruchfestigkeit K Ic MPa.m 1/2 20Dichte P t/m 3 7,2Spezifische WärmekapazitätZwischen 20 ºC und 200 ºCZwischen 20 ºC und 600 ºCLängenausdehnungskoeffizientZwischen -100 ºC und + 20 ºCZwischen 20 ºC und 200 ºCZwischen 20 ºC und 400 ºCWärmeleitfähigkeitBei 100 ºCBei 200 ºCBei 300 ºCBei 400 ºCBei 500 ºCCαAJ/(kg.K)µm/(m.K)W/(m.K)48,547,.546,545,044,5Resistivität P Ω.mm 2 /m 0,73Koerzitivkraft H 0 A/mMaximale Durchlässigkeit µ µH/m0,46 x R m0,34 x R m0,38 x R m46053510,011,713,0560 bis 720220 bis 330Hystereseverlust bei B= 1T J/m 3 2.500 bis 3.0001 MPa entspricht 1 N/mm 2197,347,546,045,044,043,00,705EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN


Fundiciones Fumbarri-Durango3.4 Platzierung des Probestücks im TeilDas Probestück wird in horizontaler Position auf die Arbeitsfläche derForm geklebt (Sichtseite). Es sollte niemals auf der Unterseite desUnterbaus, im Innern der Gehäuse oder in vertikaler Richtung platziertwerden, da das Füllen der Gussform die Materialeigenschaftenverändern kann.6EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN


Fundiciones Fumbarri-Durango3.5 Fehler in den ProbestückenFür Grauguss sollte nur die Geometrie der zuvor gezeigten Probestückeangewendet werden, da andernfalls die erzielte Probe nichtrepräsentativ für die Materialeigenschaften sein wird. Ein häufigerFehler ist es, Proben für Sphäroguss in Grauguss zu verwenden.FEHLER: Sphäroguss-Probe, platziert auf einem Grauguss-Unterbau.Ein häufig auftretender Fehler ist es, die Probestücke im Innern der Gehäuse oderin vertikaler Position zu platzieren. Die sollte vermieden werden, da das Füllender Gussform oder die Rückstände der Polystyrolverbrennung sich im Innern derProben ablagern, was dazu führt, dass diese für den vorgesehenen Zweck, nämlichdie Teileeigenschaften und deren bestimmende Stärke darzustellen, unbrauchbarsind.FEHLER: Sphäroguss-Probe, platziert auf einem Grauguss-Unterbau im Innerneines Gehäuses.7EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN


Fundiciones Fumbarri-DurangoFEHLER: Sphäroguss-Probe, platziert auf einem Grauguss-Unterbau in vertikalerRichtung.4. UNE-EN 1563:2011 “Gießereiwesen - Gusseisen mit Kugelgraphit”4.1 Zugkraft- und HB- Härteeigenschaften von Sphäroguss, gemessen anbearbeiteten Proben aus Gussprobestücken.WERKSTOFFBESTIMMUNGBESTIMMENDEWANDSTÄRKE mmSymbolisch Numerisch > ≤EN-GJS-400-18-LT(GGG40.3) NIEDRIGETEMPERATUREN-GJS-400-18(GGG40.3)UMGEBUNGS-TEMPERATUREN-GJS-400-15(GGG40)5.31035.31055.3106DEHNGRENZE0,2%Rp0,2MPaMin.ZUGFESTIG-KEITRmMPaMin.DEHNUNGA%Min.30 60 230 380 1560 200 220 360 1230 60 250 390 1560 200 240 370 12HB-HÄRTE130 bis17530 60 250 390 14 13560 200 240 370 11bis180EN-GJS-500-7(GGG50)5.320030 60 300 450 760 200 290 420 5170 bis230150 bis230EN-GJS-600-3(GGG60)5.320130 60 360 600 260 200 340 550 1190 bis270180 bis270EN-GJS-700-2(GGG70)EN-GJS-700-2-L(GGG70L)*5.330030 60 400 700 260 200 380 650 1225 bis305210 bis3058EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN


Fundiciones Fumbarri-Durango4.2 Definition der Muster für den ZugversuchBESTIMMENDEWANDSTÄRKE mm> ≤Im TeileingebetteteProbestückartSieheAbbildung 530 60 CDurchmesser derZugprobe1460 200 D14DCPROBESTÜCKTYPBESTIMMENDESTÄRKE DESTEILSabmax.Cmin.C Von 30 bis 60 40 30 20 40 bis 65D Von 60 bis 200 70 52,5 35 65 bis 105hLt150150Abbildung 5 Im Teil eingebettete Probestücke Typen C und DTeil9EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN


Fundiciones Fumbarri-Durango4.3 Weitere Informationen zu den Eigenschaften von Sphäroguss.Eigenschaften Einheit EN-GJS-400-18 EN-GJS-500-7 EN-GJS-600-3Scherfestigkeit MPa 360 450 540Torsionsfestigkeit MPa 360 450 540Elastizitätsmodul E (Zug undDruck)GN/m 2 169 169 174Poissonsche Zahl v ----- 0,275 0,275 0,275Dauerfestigkeit(Umlaufbiegung) ohne Kerbe(Ø10,6mm)Dauerfestigkeit(Umlaufbiegung) mit Kerbe(f10,6mm)MPa 195 224 248MPa 122 134 149Druckfestigkeit MPa 700 800 870Bruchfestigkeit MPa.m 82 63 38Wärmeleitfähigkeit bei 300ºC W/(K.m) 36,2 35,2 32,5Spezifische Wärmekapazitätvon 20ºC bis 500ºCLängenausdehnungskoeffizientvon 20ºC bis 400ºCJ/(kg.K) 515 515 515µm/(m.K) 12,5 12,5 12,5Dichte Kg/dm 3 7,1 7,1 7,2Maximale Durchlässigkeit µH/m 2.136 1.596 866Hystereseverlust J/m 3 600 1.345 2.248Resistivität µΩ.m 0,50 0,51 0,53Matrix-Struktur Ferrit Ferrit-Perlit Perlit-FerritEN-GJS-700-2EN-GJS-700- 2L6306301760,2752801681.0003031,151512,57,25012.7000,54Perlit10EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN


Fundiciones Fumbarri-Durango4.4 Platzierung des Probestücks im TeilDas Probestück wird in horizontaler Position auf die Arbeitsfläche derForm geklebt (Sichtseite). Es sollte niemals auf der Unterseite desUnterbaus, im Innern der Gehäuse oder in vertikaler Richtung platziertwerden, da das Füllen der Gussform die Materialeigenschaftenverändern kann.11EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN


Fundiciones Fumbarri-Durango4.5 Fehler in den ProbestückenFür Sphäroguss sollte nur die Geometrie der zuvor gezeigtenProbestücke angewendet werden, da andernfalls die erzielte Probenicht repräsentativ für die Materialeigenschaften sein wird.Die Probestücke dürfen niemals im Innern der Gehäuse oder invertikaler Position platziert werden, da sich die Rückstände derPolystyrolverbrennung in den Proben ablagern und dieMaterialeigenschaften verändern würden.Die Probestücke sollten nicht an die Kopien oder Profile geklebtwerden, da hierdurch Hot Spots erzeugt würden, die zuSchrumpfungsdefekten (Lunkern) führen können.FEHLER: In vertikaler Richtung des Teils und im Profil-Bereich platzierte Probe.12EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN


Fundiciones Fumbarri-DurangoFEHLER: In vertikaler Richtung und im Innern eines Gehäuses platzierte Probe.FEHLER: Das Probestück entspricht nicht den Normmassen und ist im Profil-Bereichplatziert.13EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN


Fundiciones Fumbarri-DurangoFEHLER: Das Probestück ist im Kopie-Bereich platziert.FEHLER: Das Probestück ist im Kopie-Bereich platziert.Gezeichnet:Ignacio Martínez Del AguaQualitätsleiterFundiciones Fumbarri-Durango14EMPFEHLUNGEN ZUR PROBENAHME VON GUSSTEILEN - MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN

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