Unterschiede zwischen Gussstahl und Gusseisen

Das Gießhandwerk ist eine der Grundtechnologien der Herstellung von Gegenständen – Abgüssen – aus Metallen, ihren Legierungen und anderen Materialien. Nicht ohne Grund gehören Metalle zu den Grundwerkstoffen, die bei dem Bau von Konstruktionen, Maschinen, Geräten und Werkzeugen verwendet werden. Schließlich sind sie sehr widerstandsfähig (auch gegen Beschädigungen), und zeichnen sich durch eine gute Spanfähigkeit aus. Obwohl Metalle an sich sehr hart sind, lassen sie sich mit Hilfe von Legierungszusätzen gut verarbeiten, sie gewinnen dank ihnen nämlich an Plastizität. Auf diesem Wege entstehen Gussstahl und Gusseisen – durch die Verbindung von Eisen und Kohlenstoff. Wodurch unterscheiden sich Gussstahl und Gusseisen? Welche Eigenschaften weisen sie auf? Was gehört zu ihren Vorteilen? Was sind ihre gängigsten Anwendungsbereiche? Wir laden Sie herzlich zur Lektüre dieses Artikels aus unserer Gusshandwerk-Wissensbank ein.

Aus diesem Artikel erfahren Sie:

• warum das Gussmaterial von großer Bedeutung ist
• was Gussstahl eigentlich ist und welche Arten von Gussstahl es gibt
• welche Anwendungsmöglichkeiten es bei Gussstahl gibt und warum er anstatt von Stahl verwendet wird
• was Gusseisen ist und welche Arten von Gusseisen es gibt
• welche Anwendungsmöglichkeiten es bei Gusseisen gibt
• wodurch sich Gussstahl und Gusseisen unterscheiden

Warum spielt das Gussmaterial so eine große Rolle?

Gusswerkstoffe müssen sehr konkrete Anforderungen in zwei Bereichen erfüllen, damit sie als ergiebig gelten und in dem für sie vorgesehenen Anwendungsgebiet eingesetzt werden können.

• im Bereich der Leistungseigenschaften, d.h. der Festigkeit und der Korrosionsbeständigkeit
• im Bereich der technologischen Eigenschaften, d.h. der Fließfähigkeit – wenn die Gusswerkstoffe die Formhohlräume der Gussformen genau füllen, ermöglicht das eine präzise Reproduzierbarkeit der Form des Abgusses, samt allen Details

Zu solchen Materialien, die durch eine hohe Anwendungsflexibilität und gleichzeitig durch hochwertige Effekte gekennzeichnet sind, gehören eben Gussstahl und Gusseisen. Beide entstehen im Prozess der Verschmelzung von Eisen mit Kohlenstoff, sie unterscheiden sich jedoch in dem Verhältnis dieser Elemente, in den Zusätzen und in ihren Eigenschaften voneinander.

Gussstahl

Gussstahl ist eine Mehrkomponentenlegierung von Eisen, Kohlenstoff und anderen Elementen, bei der die Konzentration von Kohle weniger als 1,5% beträgt und die der anderen Zusätze nicht mehr als 1%. Im gegossenen Zustand charakterisiert er sich durch eine grobe Struktur, die auch nach der plastischen Verarbeitung unverändert bleibt.

Welche Arten von Gussstahl gibt es?

Man unterscheidet zwischen

• Kohlenstoffgussstahl – er besteht nur aus den oben genannten Komponenten, es können auch Legierungsverunreinigungen vorkommen, die bei der metallurgischen Verarbeitung entstehen,

und

• dem legiertem Stahlguss – er beinhaltet auch Legierungsbeimischungen, die extra hinzugegeben werden

Welche Eigenschaften hat der Gussstahl?

Anwendungsbereiche von Gussstahl

Gussstahl findet seine Anwendung u.a. in

• dem Gieβhandwerk bei den Backenbrechern, Kegelbrechern, Hammerbrechern und Prallbrechern
• dem Gieβhandwerk bei den Zähnen und Kettengliedern für Bagger und Lader
• der Herstellung von Elementen der Mühlen, die in der Verarbeitung von Metallerzen, Stein- und Braunkohle und anderen Bodenschätzen verwendet werden
• der Herstellung von Bodenzubehör für den Bergbau
• Elementen der schweren Arbeitsmaschinen
• Elementen der Lieferwagen
• der Herstellung von Abgüssen der Anodenplatten und Kokillen
• der Motorisierung

Wie wird Gussstahl gekennzeichnet?

Jede Gussstahlgattung wird mit einem Symbol versehen. Dieses Symbol besteht immer aus drei Elementen: dem Buchstaben L, der für Gussstahl steht, der Gruppenmarkierung (Gruppe I oder II) und der Zahl, die uns über die minimale Zugfestigkeit (Rm) informiert und in Megapascal (Mpa) angegeben wird.

Nach der PN-ISO 3755:1994-Norm besteht dieses Symbol im Fall von Kohlenstoffgussstahl aus zwei Zahlen. Die erste von ihnen bezeichnet die Plastizitätsgrenze, die zweite – die minimale Zugfestigkeit, beide in Mpa, z.B. 200-400. Bei Kohlenstoffgussstahlen, die wegen ihrer chemischen Zusammensetzung abnahmepflichtig sind, wird am Ende noch der Buchstabe W drangehängt, z.B. 340-550W.

Gussstahl und Stahl

Stahl ist nach allen geltenden Normen ein Material, bei dem der Anteil von Eisen gröβer ist als aller anderen Elemente. Außerdem beträgt der Kohlenstoff-Massenanteil bei dieser Legierung weniger als 2% und sie beinhaltet auch andere Elemente.

Stahl ist auch trennfest, eignet sich gut zur thermo-plastischen Verarbeitung, aber bei einem niedrigeren Kohlenstoff-Massenanteil kann er auch kalt verarbeitet werden. Gussstahl zeichnet sich durch niedrigere mechanische Eigenschaften aus (im Vergleich zu Stahl mit einer ähnlichen chemischen Zusammensetzung, der plastisch verarbeitet wurde). Beim Gussstahl sind die Produktionskosten jedoch niedriger, und das im Rahmen ähnlicher Eigenschaften und vergleichbarer Effizienz, auch unter anspruchsvollen Bedingungen, wie Arbeit bei über 600 ºC.

Gusseisen

Gusseisen ist eine Legierung, bei der der Kohlenstoff-Massenanteil mehr als 2% beträgt. Der Kohlenstoffgehalt ist beim Gusseisen nicht fest – er kann zwischen 3,8% und 6,7% variieren. Oft werden auch Silizium, Schwefel, Phosphor oder Mangan hinzugefügt.

Gusseisen entsteht aus Altmetall und Roheisen. Einzelne Elemente werden in Formen abgegossen. Es ist auch erwähnenswert, dass die Gussteile aus Gusseisen sehr unterschiedliche und sehr komplizierte Formen haben können, was aus den hervorragenden Gusseigenschaften von Gusseisen resultiert. Darüber hinaus wird Gusseisen keiner thermischen Verarbeitung unterzogen, es wird ausschließlich im Gussprozess hergestellt.

Welche Arten und Gattungen von Gusseisen gibt es?

Man unterscheidet folgende Typen von Gusseisen:

• graues Gusseisen (einfaches graues Gusseisen, Sphäroguss, modifizierbares Gusseisen , Gusseisen mit Vermiculargraphit – Wurmgraphit, dehnbares Gusseisen )
• legiertes Gusseisen
• weißes Gusseisen
• gesprenkeltes Gusseisen

Welche Eigenschaften hat das Gusseisen?

Anwendungsbereiche von Gusseisen

Gusseisen findet seine Anwendung u.a. in

• der Fahrzeugindustrie
• der Produktion von Öfen aus Gusseisen
• der Produktion von Heizkörpern
• der Sanitärtechnik
• der Küchenausrüstung
• den Nähmaschinen
• den landwirtschaftlichen Maschinen
• der Produktion von Haushaltsgeräten
• der Produktion von Treppen
• der Herstellung von Werkzeugen

Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Gussstahl und Gusseisen

Wodurch unterscheiden sich Gussstahl und Gusseisen? Welche Eigenschaften tragen dazu bei, dass wir uns ausgerechnet für diese und nicht die andere Legierung entscheiden sollten? Um es möglichst einfach zu erklären, haben wir eine Tabelle erstellt, die einen Überblick darüber geben soll.

Brauchen Sie Hilfe bei der Wahl der Gussmaterialien? Schreiben Sie uns.

Möchten Sie die Anfertigung Ihrer Abgüsse den Profis überlassen? Dann prüfen Sie unser Angebot.