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Gusseisen
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Unter Gusseisen versteht man eine Eisenlegierung mit einem hohen Anteil von Kohlenstoff (> 2 %) und Silizium (> 1,5 %) sowie weiteren Bestandteilen wie Mangan, Chrom oder Nickel. Es wird unterschieden zwischen dem schwarzen Gusseisen (Grauguss), wo der überschüssige Kohlenstoff in Form von Graphit, und dem weißen Gusseisen, wo der Kohlenstoff in Form von Ledeburit vorkommt.
Das Material hat mit etwa 1100 °C einen deutlich geringeren Schmelzpunkt als der ebenfalls aus Eisen bestehende Stahl, es lässt sich aber wegen des hohen Kohlenstoffgehaltes nicht mehr schmieden. Statt dessen kann es problemlos zu Guss verarbeitet werden. Das bekannteste Verfahren ist der Guss in eine Form aus Sand.
Aus Gusseisen werden mannigfaltigste Erzeugnisse gefertigt, von kleinsten Ziergegenständen, über Kanalgullys und Armaturen bis zu schwersten industriellen Einrichtungen. Es gibt viele Gusseisensorten, mit verschiedenen Eigenschaften.
Die bekannteste und verbreitetste Sorte ist der Grauguss, bei dem der Kohlenstoffüberschuss in Form von Graphit vorliegt. Grauguss ist relativ gut korrosionsbeständig und hat auch vorteilhafte Selbstschmiereigenschaften. Die einfachste Graugusssorte ist Lamellenguss, in dem der Graphit in Form von dünnen unregelmäßigen Plättchen vorliegt. Diese Lamellen wirken bei Zugbelastung als Kerben, daher ist die Zugfestigkeit relativ gering ("Sollbruchstellen"). Außerdem ist diese Sorte ziemlich spröde. Andererseits verleiht der lamelare Graphit dem Werkstoff eine gute Wärmeleitfähigkeit und gute Dämpfungseigenschaften.
Bessere Eigenschaften hat der Sphäroguss (auch Gusseisen mit Kugelgraphit genannt), bei dem der Graphit in mehr oder weniger kugeliger Form vorliegt. Erreicht wird dies durch Legierung der Schmelze mit Magnesium.
Eine weitere wichtige Form ist der Temperguss, der nach dem Erstarren nochmals einer Glühbehandlung (Tempern) unterzogen wird. Beim weißen Temperguss glüht man in einer Sauerstoff abgebenden Atmosphäre, wodurch den Gussstücken (zumindest im Randbereich) der Kohlenstoff entzogen wird, wodurch sich die Eigenschaften denen des Stahls annähern. Schwarzer Temperguss wird in einer sauerstofffreien Atmosphäre geglüht, dabei kommt es zu Veränderungen im Gefüge, die die Eigenschaften positiv beeinflussen. Die Graphitlamellen ziehen sich bei der Langzeitglühung zusammen in einzelne Nester und größere Bereiche der Matrix bleiben Graphitfrei. Die Verbesserungen sind nicht auf die Randzone des Werkstückes beschränkt.
Diese Sorten vertragen auch geringe plastische Verformungen, ohne zu brechen.
Eine neuere Werkstoffentwicklung ist der Vermikulargraphit-Guss. Bei ihm liegt der Graphit weder als Lamelle, noch als Kugel vor, sondern als Knoten. Die mechanischen Eigenschaften dieses Werkstoffes liegen zwischen dem Gusseisen mit Lammelengraphit und denen des Gusseisens mit Kugelgraphit. Seine Herstellung ist jedoch schwieriger und erfordern eine eng tolerierte Schmelzbehandlung.
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Unter Gusseisen versteht man eine Eisenlegierung mit einem hohen Anteil von Kohlenstoff (> 2 %) und Silizium (> 1,5 %) sowie weiteren Bestandteilen wie Mangan, Chrom oder Nickel. Es wird unterschieden zwischen dem schwarzen Gusseisen (Grauguss), wo der überschüssige Kohlenstoff in Form von Graphit, und dem weißen Gusseisen, wo der Kohlenstoff in Form von Ledeburit vorkommt.
Das Material hat mit etwa 1100 °C einen deutlich geringeren Schmelzpunkt als der ebenfalls aus Eisen bestehende Stahl, es lässt sich aber wegen des hohen Kohlenstoffgehaltes nicht mehr schmieden. Statt dessen kann es problemlos zu Guss verarbeitet werden. Das bekannteste Verfahren ist der Guss in eine Form aus Sand.
Aus Gusseisen werden mannigfaltigste Erzeugnisse gefertigt, von kleinsten Ziergegenständen, über Kanalgullys und Armaturen bis zu schwersten industriellen Einrichtungen. Es gibt viele Gusseisensorten, mit verschiedenen Eigenschaften.
Die bekannteste und verbreitetste Sorte ist der Grauguss, bei dem der Kohlenstoffüberschuss in Form von Graphit vorliegt. Grauguss ist relativ gut korrosionsbeständig und hat auch vorteilhafte Selbstschmiereigenschaften. Die einfachste Graugusssorte ist Lamellenguss, in dem der Graphit in Form von dünnen unregelmäßigen Plättchen vorliegt. Diese Lamellen wirken bei Zugbelastung als Kerben, daher ist die Zugfestigkeit relativ gering ("Sollbruchstellen"). Außerdem ist diese Sorte ziemlich spröde. Andererseits verleiht der lamelare Graphit dem Werkstoff eine gute Wärmeleitfähigkeit und gute Dämpfungseigenschaften.
Bessere Eigenschaften hat der Sphäroguss (auch Gusseisen mit Kugelgraphit genannt), bei dem der Graphit in mehr oder weniger kugeliger Form vorliegt. Erreicht wird dies durch Legierung der Schmelze mit Magnesium.
Eine weitere wichtige Form ist der Temperguss, der nach dem Erstarren nochmals einer Glühbehandlung (Tempern) unterzogen wird. Beim weißen Temperguss glüht man in einer Sauerstoff abgebenden Atmosphäre, wodurch den Gussstücken (zumindest im Randbereich) der Kohlenstoff entzogen wird, wodurch sich die Eigenschaften denen des Stahls annähern. Schwarzer Temperguss wird in einer sauerstofffreien Atmosphäre geglüht, dabei kommt es zu Veränderungen im Gefüge, die die Eigenschaften positiv beeinflussen. Die Graphitlamellen ziehen sich bei der Langzeitglühung zusammen in einzelne Nester und größere Bereiche der Matrix bleiben Graphitfrei. Die Verbesserungen sind nicht auf die Randzone des Werkstückes beschränkt.
Diese Sorten vertragen auch geringe plastische Verformungen, ohne zu brechen.
Eine neuere Werkstoffentwicklung ist der Vermikulargraphit-Guss. Bei ihm liegt der Graphit weder als Lamelle, noch als Kugel vor, sondern als Knoten. Die mechanischen Eigenschaften dieses Werkstoffes liegen zwischen dem Gusseisen mit Lammelengraphit und denen des Gusseisens mit Kugelgraphit. Seine Herstellung ist jedoch schwieriger und erfordern eine eng tolerierte Schmelzbehandlung.
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