Fachartikel

Berstdruckversuche mit Gusseisen-werkstoffen bei niedrigen Temperaturen
von Ralf Gorski und Friedemann Dörfer, Siegen

Seit langem haben sich unterschiedliche Qualitäten von Gusseisen in der Hydraulik, der Fluidtechnik oder im Maschinenbau bewährt. Mit steigenden Arbeitsdrücken bzw. anderweitig wachsenden Anforderungen kamen nach GJL-Qualitäten (Gusseisen mit Lamellengrafit) überwiegend GJS-Werkstoffe (Gusseisen mit Kugelgrafit) und hier meist EN-GJS-400-15 bzw. EN-GJS-400-18 zum Einsatz. Bei deutlich verbesserten Werten für Dehnung, Streckgrenze und Zugfestigkeit werden vom Bearbeiter gegenüber Stählen vor allem die wesentlich höheren Schnittleistungen sowie deutlich bessere Werkzeugstandzeiten bei der sehr aufwendigen Bearbeitung geschätzt.

Hydraulikblöcke für komplexe Anwendungen werden intensiv bearbeitet.
Bild: Hydraulikblöcke für komplexe Anwendungen werden intensiv bearbeitet. Foto: Gontermann-Peipers

Für Beanspruchungen, denen ein EN-GJS-400 nicht mehr gewachsen ist und wo u. a. der Gefügestruktur geschuldete Einbußen bei der Dehnung eines EN-GJS-500-7U nicht den vorgesehenen Anwendungen genügen, kommt seit  einigen Jahren die „jüngste Generation“ der Gusseisenwerkstoffe, hoch siliciierte GJS-Qualitäten, zum Einsatz. Mit mechanischen Eigenschaften, die im Vergleich mit diversen in Hydraulik und Maschinenbau verwendeten Stählen keinesfalls nachstehen, zeichnen sich diese rein ferritischen Gusseisen zusätzlich durch hervorragende Bearbeitbarkeit bei minimalem Werkzeugverschleiß aus. Im stetig wachsenden Bereich der Off-Shore-Anwendungen, aber auch im maritimen Bereich wächst das Interesse am Einsatz von hoch siliciierten Gusswerkstoffen, wie dem GOPAG C 500 F von Gontermann-Peipers, Siegen.

Vorschriften und Normen der Klassifizierungsgesellschaften, die nur selten Gusseisenwerkstoffe einbeziehen, sowie fehlende Kenntnisse über moderne Gusswerkstoffe allgemein stehen einem breiten Einsatz derzeit jedoch noch entgegen. Hinzu kommt, dass zurzeit wenig über das Verhalten der zweiten Generation von Gusseisenwerkstoffen mit Kugelgraphit bei tiefen Temperaturen bekannt ist. Bei Gontermann-Peipers wurden deshalb Berstversuche an drei Kugelgraphit-Gusswerkstoffen und einem für den Einsatz in der Hydraulikindustrie optimierten, legierten Schmiedestahl bei Raumtemperatur, bei -20 °C sowie bei -40 °C durchgeführt, über die im Aufsatz berichtet wird. Verglichen wurden der hoch siliciierte GOPAG C 500 F (Strangguss), ein EN-GJS-400-15U (Strangguss), ein EN-GJS-400-18 (Kokillenblockguss) und der HYT 60 (legierter Schmiedestahl).

Ralf Gorski und Friedemann Dörfer, Gonternamm-Peipers GmbH Siegen


Download des Gesamtbeitrages


Bundesverband der Deutschen Gießerei-Industrie, Redaktion kug.bdguss.de 2012 ®