Vergleich zwischen grauem und weißem Gusseisen | Wichtige Unterschiede

Gusseisen ist einer der bekanntesten Werkstoffe für Gussteile. Es zeichnet sich durch Robustheit, gute Verschleißfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit und andere attraktive Eigenschaften aus. Außer, dass es selbst kein Metall ist. Es ist eine Legierung.

Normalerweise ist dieses Material eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung. Es hat einen Metallanteil von mindestens 90 % und einen Anteil von bis zu 6,67 % an nichtmetallischem Material. Neben dem eigentlichen Kohlenstoff kann die Legierung auch andere Verunreinigungen wie Mangan, Phosphor, Silizium usw. enthalten. Nicht nur die Qualität, sondern auch die physikalischen und chemischen Eigenschaften hängen von dem Anteil dieser Einschlüsse ab.

So sind weißes und graues Gusseisen die am häufigsten verwendeten. Sie unterscheiden sich durch den prozentualen Anteil von Kohlenstoff in ihrer Zusammensetzung. Und deshalb ist auch die Leistung unterschiedlich.

In diesem Artikel gehen wir auf die Unterschiede zwischen grauem und weißem Gusseisen ein – und darauf, welches Gusseisen für welchen Zweck besser geeignet ist.

„Grauguss

Grauguss enthält bis zu 3,5 % Kohlenstoff. Dieses Nichtmetall liegt in seiner Graphitform vor (d. h. in Form von hexagonalen, lamellaren, zweidimensionalen Kristallen). Darüber hinaus sieht GOST 1412 die Aufnahme von Stoffen wie z. B.:

1. Silizium (bis zu 2,5%). Verbessert die Gießeigenschaften, erhöht die Weichheit, aber nicht genug, um die Verformungsbeständigkeit zu verringern;

2. Mangan (bis zu 0,8%). Erhöht die Festigkeit, bildet stabile innere Spannungen, die die Widerstandsfähigkeit gegen äußere mechanische Beanspruchungen erhöhen;

3. Phosphor (bis zu 0,3%). Eine schädliche Verunreinigung, die jedoch bei der Produktion nicht vollständig beseitigt werden kann. Seine Konzentration in „Grau“ ist jedoch minimal.

Insgesamt bietet die Materialzusammensetzung eine hervorragende Stabilität und Verschleißfestigkeit. Deshalb wird es vor allem im Schwermaschinenbau für die Herstellung von nicht schlagenden Teilen verwendet. Auch für Strukturteile von Werkzeugmaschinen verwendet.

Eine interessante Eigenschaft von Grauguss ist seine Fließfähigkeit beim Gießen. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist also die Herstellung von Kunstprodukten. Verschiedene Zäune aus Gusseisen mit komplexer Geometrie und Textur, Elemente von Buntglasfenstern und Dekorationsgegenstände – alle präzise aus dieser Legierung hergestellt.

Es ist auch geeignet zum Schneiden.

Andererseits ist seine mechanische Festigkeit eher mittelmäßig. Das Bauteil kann bei Stoßbelastungen und ähnlichen Einflüssen reißen oder splittern. Es wird nur selten für das Gießen „kritischer“ Funktionseinheiten und Strukturelemente verwendet, was auch auf seine geringe Festigkeit zurückzuführen ist.

Grauguss hingegen ist druckfest und kann schweren Lasten standhalten. Daher wird es für die Herstellung von Säulen, Kanalisations-, Wasser- und Heizungsrohren, Maschinenbetten und Motorkolben verwendet.

Vorteile

• Druckfestigkeit, damit die Teile unter Last verwendet werden können;

• Mechanische Beständigkeit und Verschleißfestigkeit;

• Fließfähigkeit beim Gießen.

Benachteiligungen

• Geringe Festigkeit, die es weniger widerstandsfähig gegen Stoßbelastungen macht;

• Die Wärmeleitfähigkeit ist durchschnittlich;

• Mäßige Hitzebeständigkeit.

In der häuslichen Umgebung wird Grauguss praktisch nicht verwendet, und in der Herstellung wird es häufiger zur weiteren Umwandlung in formbare, verschleißfeste und duktile Varianten verwendet. Nach Legierung mit anderen Zusatzstoffen kann es auch zur Herstellung von Kochgeschirr verwendet werden.

„Weißes“ Gusseisen

Weißes Gusseisen ist eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung, in der der gesamte Kohlenstoff gebunden ist (als Zementit Fe₃C). Bis zu 3,8% Nicht-Metallgehalt. Und das verändert die Leistungseigenschaften des Materials erheblich. Praktisch keine anderen Verunreinigungen.

Weißes Gusseisen zeichnet sich durch seine Härte aus – es ist aber auch sehr spröde. Die Zerstörung oder Verformung des daraus hergestellten Produkts kann sowohl durch mechanische als auch durch thermische Einflüsse von außen erfolgen. Außerdem hat diese Legierung fast keine Eigenschaften, die für die Herstellung von Endprodukten wichtig sind.

So ist es nicht dehnbar, schlecht gießbar, schneid- und schmiedewiderstandsfähig. Aus diesem Grund ist es nicht möglich, Objekte mit komplexer Geometrie oder kleinen Abmessungen daraus herzustellen.

Und das „weiße Material“ selbst wird kaum in der Produktion verwendet. Es dient als Basis für andere Legierungen – einschließlich hochfester und duktiler. Es wird auch sehr häufig zu Stahl verarbeitet – eine Verbindung aus Eisen und Kohlenstoff in geringen Mengen (bis zu 0,6 %) und anderen festen oder legierenden Zusätzen.

Fassen wir also zusammen.

Vorteile

• die Reinheit des Materials (geringer Anteil an Verunreinigungen);

• Zäh, unempfindlich gegen Schneiden und andere verformende Einflüsse;

• Abriebfestigkeit.

Benachteiligungen

• Äußerst geringe Leistung und praktisch unzerstörbar;

• Geringe Fließfähigkeit, daher schwierig zu werfen;

• Spröde, leicht zu knacken und zu brechen, selbst bei leichten Stößen.

All diese Nachteile machen weißes Gusseisen ungeeignet für den Einsatz im Maschinenbau und anderen Bereichen. Daher wird sie fast nie verwendet. Es wurde jedoch mit Zusätzen von Dritten legiert oder umgekehrt veredelt, um andere praktische und weit verbreitete Legierungen herzustellen.

Was ist besser – graues oder weißes Gusseisen??

Also, „grau“ duktil, stark und mechanisch stabil, aber leicht durch Schneiden beschädigt und nicht immer stoßbelastbar. Weiß hingegen ist praktisch unzerstörbar beim Schneiden, aber sehr spröde, plastisch, nicht fließfähig und wird im Allgemeinen nicht in seiner reinen Form verwendet.

Aber das ist nicht der einzige Unterschied zwischen den Materialien.

Im Allgemeinen wird weißes Gusseisen kaum in Endprodukten verwendet. Es ist ein Rohmaterial für andere Legierungen, einschließlich Stahl. Grauguss hingegen ist relativ weit verbreitet. Im häuslichen Bereich ist es jedoch einfacher, legiertes oder speziell aufbereitetes Gusseisen zu „treffen“ – zum Beispiel hochfestes, reibungsarmes oder duktiles Gusseisen.