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Sphäroguss

Hohe Dehnbarkeit und Festigkeit

Sphäroguss ist ein Gusseisenwerkstoff, bei dem der Grafit kugelförmig ausgebildet ist. Dank des in Kugelform vorliegenden Grafits im Sphäroguss wird die Festigkeit und Zähigkeit des Werkstoffs erheblich verbessert und kann annährend stahlähnliche Eigenschaften erreichen. Dadurch wird eine höhere Belastbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Belastung erreicht.

Gegenüber Grauguss verfügt Gusseisen mit Kugelgrafit über eine höhere Dehnbarkeit und Verformbarkeit. Gussteile aus Sphäroguss können sich unter mechanischer Belastung stärker verformen, ohne zu brechen. Dies ist besonders bei Bauteilen wichtig, die einer Schwingungsbelastung ausgesetzt sind. 

Vorteile von Gusseisen mit Kugelgrafit

Die Eigenschaften von Sphäroguss sprechen fürs Material.

  • Hohe Festigkeit und Härte
    Sphäroguss weist eine höhere Festigkeit und Härte als Grauguss auf. Diese Eigenschaften machen ihn ideal für Anwendungen, bei denen hohe mechanische Belastungen auftreten. 
  • Gute Duktilität und Zähigkeit
    Im Vergleich mit Grauguss verfügt Sphäroguss über eine erhöhte Duktilität und Zähigkeit. Dadurch eignet er sich besonders für Anwendungen, bei denen schlagartigen Belastungen auftreten können.

  • Hervorragende Gießeigenschaften
    Sphäroguss hat aufgrund seiner speziellen Eigenschaften/Struktur gute Fließfähigkeit bei der Formfüllung. Dies ermöglicht die Herstellung komplexer Formen und dünnwandiger Teile mit hoher Genauigkeit und Oberflächengüte.
  • Gute Wärmeleitfähigkeit und Schwingungsdämpfung
    Sphäroguss besitzt gute Wärmeleitfähigkeit und Schwingungsdämpfungseigenschaften. Dadurch eignet er sich für Anwendungen, bei denen eine effiziente Energiedissipation erforderlich ist, wie zum Beispiel bei Bremssystemen oder in Getriebekomponenten.

Sphäroguss-Werkstoffe

Kurzzeichen und Werkstoffnummer

  • EN-GJS-400-18
  • EN-GJS-400-15
  • EN-GJS-500-7
  • EN-GJS-600-3
  • EN-GJS-700-2
Kurzzeichen aktuell
nach DIN EN 1563:2019
Kurzzeichen alt
nach DIN 1693
Werkstoffnummer
nach DIN EN 1561:2019
Werkstoffnummer
nach DIN EN 1561:1997
Werkstoffnummer
vor 1997
EN-GJS-400-18 GGG-40.3 5.3103 EN-JS1025  0.7043
EN-GJS-400-15 GGG-40 5.3106 EN-JS1030  0.7040
EN-GJS-500-7 GGG-50 5.3200 EN-JS1050 0.7050
EN-GJS-600-3 GGG-60 5.3201 EN-JS1060  0.7060
EN-GJS-700-2 GGG-70 5.3300 EN-JS1070 0.7070

 

VOLLSTÄNDIGE WERKSTOFFTABELLE SPHÄROGUSS

Anwendungen von Sphäroguss

Gusseisen mit Kugelgrafit wird für viele Produkte eingesetzt

Die hohe Festigkeit, Zähigkeit und Duktilität von Sphäroguss machen ihn zu einem unverzichtbaren Material in zahlreichen Branchen. Egal ob im Maschinenbau, Automobilbranche, in der Schiffahrt oder im Anlagenbau. Eisenguss mit Kugelgrafit wird verwendet, um Motorblöcke, Achsschenkel, Kurbelwellen und viele weitere Bauteile die hohen Belastungen standhalten müssen.

Anwendungen

  • Säulen
  • Gabeln
  • Spindeln
  • Zylinder
  • Hebel
  • Teller
  • Platten
  • und vieles mehr...

Flansche

  • Antriebsflansch
  • Bremsflansch
  • Lagerflansch
  • Motorflansch
  • Zwischenflansch

Ringe

  • Aufspannringe
  • Distanzringe
  • Führungsringe
  • Kernringe
  • Labyrinthringe
  • Klemmring
  • Verstellring
  • Zentrierring

Gehäuse

  • Achsgehäuse
  • Antriebsgehäuse
  • Bremsgehäuse
  • Differentialgehäuse
  • Getriebegehäuse
  • Lagergehäuse
  • Pumpengehäuse
  • Spindelgehäuse
  • Ventilgehäuse

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Werkstoff-Wissen

Sphäroguss - ein vielseitiges Material

 

Sphäroguss ist eine spezielle Form von Gusseisen mit Kugelgraphit, auch bekannt als duktiles Gusseisen oder GJS. Es zeichnet sich durch eine hohe Zugfestigkeit und Zähigkeit aus.

Sphäroguss wird durch das Einbringen von Magnesium in flüssiges Gusseisen hergestellt. Diese Elemente sorgen dafür, dass sich der Graphit in kugelförmiger statt lamellarer Form ausscheidet. 

Sphäroguss wird häufig in der Automobilindustrie, im Maschinenbau, in der Rohrleitungsindustrie und im Bauwesen verwendet, insbesondere für Komponenten wie Kurbelwellen, Getriebegehäuse, Ventile und Rohre.

Typische chemische Bestandteile von Sphäroguss sind Kohlenstoff (3,0-4,0%), Silizium (2,0-3,0%), Mangan (0,1-0,3%), Phosphor (max. 0,05%) und Schwefel (max. 0,02%), neben geringen Mengen an Magnesium oder Cer zur Graphitbildung.

Der Kugelgraphit in Sphäroguss wirkt als Spannungsverteiler und verhindert die Bildung von Spannungsspitzen, was zu einer höheren Duktilität und Zähigkeit des Materials führt. 

GGG und GJS sind zwei Bezeichnungen für den selben Werkstoff: duktiles Gusseisen mit Kugelgraphit. Der Unterschied liegt in der Nomenklatur und den Normen, die verwendet werden:

GGG (Gusseisen mit Kugelgraphit):

GGG wird häufig in deutschsprachigen Ländern und in älteren Dokumentationen verwendet.

  • Bezeichnung: GGG ist die deutsche Abkürzung für "Gusseisen mit Kugelgraphit".
  • Norm: Diese Bezeichnung wurde in älteren deutschen Normen verwendet, insbesondere in der DIN 1693.

 

GJS (Gusseisen mit Kugelgraphit nach europäischer Norm):

GJS wird in modernen europäischen Normen und technischen Dokumentationen verwendet.

  • Bezeichnung: GJS ist die Abkürzung, die in der europäischen Norm DIN EN 1563 verwendet wird.
  • Norm: Diese Norm ersetzt die ältere DIN 1693 und ist in ganz Europa gültig. "JS" steht für "sphäroidal graphite cast iron".

 

Zusammengefasst:

  • GGG ist die ältere deutsche Bezeichnung nach DIN 1693.
  • GJS ist die moderne europäische Bezeichnung nach DIN EN 1563.

Erklärung

Einbaufertige Teile aus Sphäroguss können sofort und ohne weitere Bearbeitung in Maschinen, Anlagen oder andere Systeme eingebaut werden können. Sphäroguss zeichnet sich durch seine kugelgraphitische Struktur aus, die dem Material hohe Festigkeit und Duktilität verleiht. Dies macht es besonders geeignet für Anwendungen, die sowohl eine hohe Belastbarkeit als auch eine gewisse Flexibilität erfordern.

Einbaufertig bedeutet, dass die Gussteile alle notwendigen Produktionsschritte durchlaufen haben:

  1. Konstruktion: Die Teile werden präzise, unter Verwendung von CAD-gestützter Simulation,  entworfen, um spezifische Anforderungen und Funktionen zu erfüllen.
  2. Wärmebehandlung: Durch gezielte Erwärmung und Abkühlung werden die mechanischen Eigenschaften von Sphäroguss verbessert. Die Materialstruktur wird optimiert, was die Haltbarkeit und Festigkeit der Teile erhöht.
  3. Bearbeitung auf CNC-Bearbeitungszentren: Diese Bearbeitungsschritte umfassen Drehen, Fräsen, Bohren und andere mechanische Bearbeitungen. Mit computergesteuerten Maschinen werden die Teile präzise und effizient geformt und bearbeitet, um genaueste Maße und Oberflächenqualitäten zu erreichen.
  4. Qualitätssicherung: Um sicherzustellen, dass die Teile den hohen Qualitätsstandards entsprechen, durchlaufen sie strenge Prüfungen und Tests.

Diese umfassenden Dienstleistungen gewährleisten, dass Ihre Teile direkt nach Lieferung in die vorgesehenen Anwendungen eingebaut werden können. Zusätzliche Bearbeitungsschritte sind nicht erforderlich. Dies spart Zeit und Kosten und erhöht die Effizienz in Ihrer Produktion.

Sphäroguss hat eine höhere Zugfestigkeit, bessere Zähigkeit und Duktilität im Vergleich zu Grauguss, was es widerstandsfähiger gegen Rissbildung und Bruch macht.

In Europa ist die DIN EN 1563 die relevante Norm für Sphäroguss. Sie definiert verschiedene Sorten und die entsprechenden mechanischen Eigenschaften.

Die Qualität von Sphäroguss wird durch genaue Kontrolle der chemischen Zusammensetzung, der Herstellungstemperaturen und der Behandlung mit Magnesium sichergestellt. Prüfverfahren wie Zugversuche, Härteprüfungen und metallographische Analysen werden häufig angewendet.

  • Sphäroguss (EN-GJS)

    Gusseisen mit Kugelgrafit nach DIN EN 1563

Sphäroguss

Hohe Dehnbarkeit und Festigkeit

Sphäroguss ist ein Gusseisenwerkstoff, bei dem der Grafit kugelförmig ausgebildet ist. Dank des in Kugelform vorliegenden Grafits im Sphäroguss wird die Festigkeit und Zähigkeit des Werkstoffs erheblich verbessert und kann annährend stahlähnliche Eigenschaften erreichen. Dadurch wird eine höhere Belastbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Belastung erreicht.

Gegenüber Grauguss verfügt Gusseisen mit Kugelgrafit über eine höhere Dehnbarkeit und Verformbarkeit. Gussteile aus Sphäroguss können sich unter mechanischer Belastung stärker verformen, ohne zu brechen. Dies ist besonders bei Bauteilen wichtig, die einer Schwingungsbelastung ausgesetzt sind. 

Vorteile von Gusseisen mit Kugelgrafit

Die Eigenschaften von Sphäroguss sprechen fürs Material.

  • Hohe Festigkeit und Härte
    Sphäroguss weist eine höhere Festigkeit und Härte als Grauguss auf. Diese Eigenschaften machen ihn ideal für Anwendungen, bei denen hohe mechanische Belastungen auftreten. 
  • Gute Duktilität und Zähigkeit
    Im Vergleich mit Grauguss verfügt Sphäroguss über eine erhöhte Duktilität und Zähigkeit. Dadurch eignet er sich besonders für Anwendungen, bei denen schlagartigen Belastungen auftreten können.

  • Hervorragende Gießeigenschaften
    Sphäroguss hat aufgrund seiner speziellen Eigenschaften/Struktur gute Fließfähigkeit bei der Formfüllung. Dies ermöglicht die Herstellung komplexer Formen und dünnwandiger Teile mit hoher Genauigkeit und Oberflächengüte.
  • Gute Wärmeleitfähigkeit und Schwingungsdämpfung
    Sphäroguss besitzt gute Wärmeleitfähigkeit und Schwingungsdämpfungseigenschaften. Dadurch eignet er sich für Anwendungen, bei denen eine effiziente Energiedissipation erforderlich ist, wie zum Beispiel bei Bremssystemen oder in Getriebekomponenten.

Sphäroguss-Werkstoffe

Kurzzeichen und Werkstoffnummer

  • EN-GJS-400-18
  • EN-GJS-400-15
  • EN-GJS-500-7
  • EN-GJS-600-3
  • EN-GJS-700-2

Anwendungen von Sphäroguss

Gusseisen mit Kugelgrafit wird für viele Produkte eingesetzt

Die hohe Festigkeit, Zähigkeit und Duktilität von Sphäroguss machen ihn zu einem unverzichtbaren Material in zahlreichen Branchen. Egal ob im Maschinenbau, Automobilbranche, in der Schiffahrt oder im Anlagenbau. Eisenguss mit Kugelgrafit wird verwendet, um Motorblöcke, Achsschenkel, Kurbelwellen und viele weitere Bauteile die hohen Belastungen standhalten müssen.

Anwendungen

  • Säulen
  • Gabeln
  • Spindeln
  • Zylinder
  • Hebel
  • Teller
  • Platten
  • und vieles mehr...

Flansche

  • Antriebsflansch
  • Bremsflansch
  • Lagerflansch
  • Motorflansch
  • Zwischenflansch

Ringe

  • Aufspannringe
  • Distanzringe
  • Führungsringe
  • Kernringe
  • Labyrinthringe
  • Klemmring
  • Verstellring
  • Zentrierring

Gehäuse

  • Achsgehäuse
  • Antriebsgehäuse
  • Bremsgehäuse
  • Differentialgehäuse
  • Getriebegehäuse
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  • Pumpengehäuse
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