Fachartikel

Rissempfindlichkeit von EN-GJS-400-18C-LT
von Djordje Dobi und Manfred Feyer, Hamburg, Aike Gädke, Siegen, Eva Junghans, Hamburg

In jüngster Zeit werden höhere und schärfere Anforderungen hinsichtlich der Festigkeit und Zähigkeit (Duktilität) bei Gusswerkstoffen gestellt. Die Forschungen und Entwicklungen an existierenden Gusseisensorten und die Entwicklung neuer Gusseisensorten haben zum Ziel,
höhere Festigkeiten und Zähigkeiten zu erreichen. Bei diesen Tendenzen wird eine exaktere Bestimmung der Sicherheitsfaktoren gegen Sprödbruch verlangt.

Stranggießen bei der Gontermann-Peipers GmbH (Foto: Andreas Bednareck)

An den Kugelgrafitgusssorten EN-GJS-400-18C-LT und GOPAG C500F (EN-GJS-500-14C) in Stranggussqualität wurden die Kerbempfindlichkeit und die Rissempfindlichkeit bestimmt und analysiert. Die Rissempfindlichkeit, die für Stähle entwickelt wurde, wurde nun für den Werkstoff EN-GJS-400-18C-LT ermittelt und mit den Ergebnissen für Stahl in zwei Wärmebehandlungszuständen verglichen und diskutiert. Ebenso wurden die Ergebnisse aus den Kerbschlagbiegeversuchen mit verschiedenen Kerbradien und Kerbtiefen der Werkstoffe EN-GJS-400-18C-LT und GOPAG C500F verglichen und analysiert. Für weitere Analysen wurden die beiden Kugelgrafitgusssorten am instrumentierten Pendelschlagwerk bei zwei verschiedenen Prüfgeschwindigkeiten v (verschiedene potenziale Schlagenergien E; v = 5,5 m/s (E = 300 J) und v = 1,7 m/s (E = 30 J)) geprüft. Für ausgewählte geprüfte Proben wurden fraktografische Analysen zum Vergleich durchgeführt. Die gewonnenen Erfahrungen sollen zu besseren Kenntnissen führen und Hilfe bei der Werkstoffauswahl ermöglichen.

Für die Untersuchungen wurden die ferritische Gusseisensorte EN-GJS-400- 18C-LT als Traditionsgusswerkstoff und die mischkristallverfestigende ferritische Gusseisensorte GOPAG C500F (EN-GJS-500-14C) verwendet. Beide Werkstoffe wurden gemäß EN 16482 in Stranggussqualität mit folgenden Querschnittsmaßen hergestellt:

> EN-GJS-400-18C-LT: Höhe x Breite = 150 mm x 215 mm,
> GOPAG C500F: quadratisch H = 260 mm.

Bei dem zum Vergleich herangezogenenStahl handelt es sich um den hochfesten Ni-Cr-Mo-Konstruktionsstahl 35 NCD 16. Dieser wurde durch das Elektroschlacke-Umschmelzverfahren (ESU) hergestellt. Aus dem Stahlwerkstoff wurden Stäbe mit einem Querschnitt von 15 x 15 mm2 und einer Länge von 4000 mm geschmiedet.

Der Beitrag basiert auf einem Vortrag, der anlässlich der CastTec 2016 „Die Welt der Gusseisenwerkstoffe – Vielfalt für die Zukunft“ (24.-25. November 2016 in Darmstadt) gehalten wurde.

Dr.-Ing. habil. Djordje Dobi, DNV GL, Germanischer Lloyd Industrial Services GmbH, Hamburg, Dr.-Ing. Manfred Feyer, Element Materials Technology, Hamburg, Dipl.-Ing. Aike Gädke, Gontermann-Peipers GmbH, Siegen, Dr.-Ing. Eva Junghans, DNV GL SE, Hamburg


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pdf-Datei aus "GIESSEREI" Heft 4/2017 Seiten 38-45
© Giesserei-Verlag GmbH Düsseldorf
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