Kartenstapel

• Verringerung des Intervalls zwischen stabiler und metastabiler Temperatur

• Verschiebung des Intervalls zu tieferen Temperaturen

• Verbreiterung des Temperaturintervalls

• Verschiebung des Temperaturintervalls

  zu höheren Temperaturen

• Eisen-Kohlenstoff-Gusswerkstoff

• Kohlenstoff liegt überwiegend als lamellarer Graphit vor

• Sorteneinteilung nach:

  • Zugfestigkeit (30-mm-Probestab) 100–350 N/mm²

  • alternativ Brinellhärte 150–260 HB

• Gefüge: ferritische bis perlitische Matrix mit Graphitlamellen

1. Zwei Fertigungsschritte beeinflussen den Keimzustand:

   • Schmelzprozess (Aggregat, Zeit-Temperatur-Führung im ITO)

   • Impfen (Impfmittel, Art, Menge)

2. Beim Induktionstiegelofen (ITO) wird der Sauerstoffgehalt der Schmelze beeinflusst → Sauerstoff ist notwendig für die Keimbildung

3. Sauerstoffbindung in der Schmelze (Gleichgewicht): SiO₂ + 2C ⇌ Si + 2CO

4. Abhängig von Temperatur sowie C- und Si-Gehalt:

   • hohe Temperatur: Bildung von CO

   • niedrige Temperatur: Bildung von SiO₂

5. Grenztemperatur (theoretisch):

• Erstarrung nur durch heterogene Keimbildung

• Fremdkeime (z. B. Al-/Ti-Nitride, -Karbide, Al₂O₃, MnS) nötig für Graphit

• Fehlen Keime → Unterkühlung → Weißerstarrung

• Impfen = Einbringen wirksamer Fremdkeime

Ein sehr einfaches, aber wirkungsvolles Verfahren zur Charakterisierung des Keimzustandes und des Impfens von Gusseisenschmelzen ist die sogenannte Keilprobe.

Das Gefüge und damit auch die Zugfestigkeit des GJL (als maßgebliche Eigenschaft) hängen ab von:

• Chemischer Zusammensetzung: - SC-Wert (Gehalt an C und Si)

• Legierungselemente.

• Abkühlbedingungen

• Keimzustand der Schmelze (Impfen)

Die Abkühlungsgeschwindigkeit wird neben den thermophysikalischen Eigenschaften des Formstoffs auch durch Größe und Form des Gussteils bestimmt.

Vereinfachend beschreibt die Wanddicke eines Gussstückes die Abkühlungsgeschwindigkeit, für genauere Betrachtungen muss das Oberflächen / Volumen-verhältnis herangezogen werden kürzer

dünne Wanddicke → große Abkühlgeschwindigkeit (schnelles Abkühlen)

dicke Wanddicke → geringe Abkühlgeschwindigkeit (langsames Abkühlen)

Je dicker das Gussteil, desto langsamer kühlt es ab; je dünner, desto schneller.