Sphäroguss, auch Sphäroguss oder Gusseisen mit Kugelgraphit (SG) genannt, ist kein Einzelwerkstoff, sondern Teil einer Gruppe von Werkstoffen, die durch Beeinflussung der Mikrostruktur mit unterschiedlichsten Eigenschaften hergestellt werden können.Sphäroguss erhält Kugelgraphit durch Sphäroidisierungs- und Impfbehandlung, wodurch die mechanischen Eigenschaften des Gusseisens, insbesondere die Plastizität und Zähigkeit, effektiv verbessert werden, um eine höhere Festigkeit als Kohlenstoffstahl zu erhalten.Sphäroguss ist ein hochfester Gusseisenwerkstoff.Seine umfassenden Eigenschaften sind denen von Stahl nahe.Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften wurde Sphäroguss erfolgreich zum Gießen von Bauteilen mit komplexen Kräften, Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit eingesetzt.Sphäroguss hat sich schnell zu einem Gusseisenwerkstoff entwickelt, der nach Grauguss an zweiter Stelle steht und weit verbreitet ist.Das sogenannte „Substituieren von Stahl durch Eisen“ bezieht sich hauptsächlich auf Sphäroguss.Sphäroguss wird häufig zur Herstellung von Teilen für Kurbelwellen und Nockenwellen für Automobile, Traktoren und Verbrennungsmotoren sowie für Mitteldruckventile für allgemeine Maschinen verwendet.
Das gemeinsame bestimmende Merkmal von duktilem Gusseisen ist die Form des Graphits.Bei duktilem Gusseisen liegt der Graphit eher in Form von Knötchen als in Form von Flocken vor, wie es bei Grauguss der Fall ist.Die scharfe Form der Graphitflocken erzeugt Spannungskonzentrationspunkte innerhalb der Metallmatrix und die abgerundete Form der Knötchen weniger, wodurch die Bildung von Rissen verhindert und die verbesserte Duktilität bereitgestellt wird, die der Legierung ihren Namen gibt.Die Bildung von Knötchen wird durch die Zugabe von knötchenbildenden Elementen erreicht, am häufigsten Magnesium (man beachte, dass Magnesium bei 1100°C siedet und Eisen bei 1500°C schmilzt) und seltener Cer (normalerweise in Form von Mischmetall).Auch Tellur wurde verwendet.Yttrium, oft ein Bestandteil von Mischmetall, wurde ebenfalls als möglicher Knötchenbildner untersucht.
Mechanische Eigenschaften von Sphäroguss | ||||||||
Artikel nach DIN EN 1563 | Maßeinheit | EN-GJS-350-22-LT | EN-GJS-400-18-LT | EN-GJS-400-18 | EN-GJS-500-7 | EN-GJS-600-3 | EN-GJS-700-2 | EN-GJS-800-2 |
EN-JS 1015 | EN-JS 1025 | EN-JS 1020 | EN-JS 1050 | EN-JS 1060 | EN-JS 1070 | EN-JS 1080 | ||
Zugfestigkeit | Rm min.MPA | 350 | 400 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
2 % Streckgrenze | Rp0,2 min.MPA | 220 | 240 | 250 | 320 | 370 | 420 2) | 480 2) |
Verlängerung | EIN % | 22,0 | 18,0 | 18,0 | 7,0 | 3,0 | 2,0 | 2,0 |
Härte | HB | 110-150 | 120-160 | 140-190 | 170-220 | 200-250 | 230-280 | 250-330 |
Strukturen | hauptsächlich ferritisch | hauptsächlich ferritisch | hauptsächlich ferritisch | Ferrit + Perlit | Ferrit + Perlit | hauptsächlich Perlit | alles Perlit | |
ISO-V-Schlagtest bei -40 ± 2 ºC | 12,0 | |||||||
ISO-V-Schlagtest bei -20 ± 2 ºC | 12,0 | |||||||
ISO-V Schlagtest bei +23 ± 5 ºC | Kv min.J | 17,0 3) | 14,0 3) | |||||
Scherspannung | σaB MPa | 315 | 360 | 360 | 450 | 540 | 630 | 720 |
Drehung | TtB MPa | 315 | 360 | 360 | 450 | 540 | 630 | 720 |
Elastizitätsmodule | E GPa | 170 | 170 | 170 | 175 | 175 | 175 | 175 |
Poisson-Zahl | v – | 0,280 | 0,280 | 0,280 | 0,280 | 0,280 | 0,280 | 0,280 |
Druckfestigkeit | σdB MPa | – | 700 | 700 | 800 | 870 | 1000 | 1150 |
Bruchzähigkeit | Klc MPa ·√m | 31 | 30 | 30 | 25 | 20 | 15 | 14 |
Dichte | g/cm3 | 7,1 | 7,1 | 7,1 | 7,1 | 7,2 | 7,2 | 7,2 |
Sandformguss-Gießerei in China
Postzeit: 18. März 2021