Was ist Gusseisen?
Gusseisen ist eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit mehr als 2 % Kohlenstoff (Stahl: < 2 %). Der überschüssige Kohlenstoff scheidet sich als Graphit aus — dessen Form entscheidet über alle mechanischen Eigenschaften.
Gusseisensorten nach EN 1561/1563/1562
| Kurzname | Graphitform | Zug-festigkeit | Besonderheit |
|---|---|---|---|
| GJL (Grauguss) | Lamellengraphit (Flocken) | 100–350 MPa | Spröde, gute Dämpfung, schwer schweißbar |
| GJS (Sphäroguss) | Kugelgraphit (Nodular) | 350–800 MPa | Zäh, schweißbar, ersetzt oft Stahl |
| GJV (Vermicularguss) | Wurmförmiger Graphit | 300–500 MPa | Kompromiss GJL/GJS; Motorblöcke |
| GJMW (Weißer Temperguss) | Temperkohle | bis 450 MPa | Zäh, für kleine Formteile |
Herausforderungen bei der ZfP
Gusseisen ist grobkörnig und inhomogen. Lamellengraphit in GJL streut Ultraschallwellen stark → hohe Dämpfung, niedrige Prüffrequenzen (0,5–2 MHz). Der Kugelgraphit in GJS dämpft weniger → UT bis 4 MHz möglich.
Prüfmethoden
Ultraschallprüfung (UT)
Wanddickenmessung und Volumenprüfung. GJL: oft nur < 100 mm Prüftiefe erreichbar. GJS: besser, ähnlich wie Stahl. Norm: DIN EN 12680-1 (allgemein) und EN 12680-3 (GJS). Besonderheit: Kugelgraphitgehalt beeinflusst Schallgeschwindigkeit — niedrige Kugelzahl → niedrige Schallgeschwindigkeit → Graphitisierungsprüfung durch Schalllaufzeit möglich.
Durchstrahlungsprüfung (RT)
Standard für Gussstücke, besonders für Gasporosität und Lunker. Norm: DIN EN 12681-1 (Film) und EN 12681-2 (digital). Bewertung nach ASTM E446 (Stahlguss) oder produktspezifischen Anforderungen.
Magnetpulverprüfung (MT)
Möglich da ferromagnetisch. Einschränkung: Lamellengraphit in GJL wirkt als Streufeldquelle → viele Scheinanzeigen. Bei GJS weniger problematisch.
Sichtprüfung (VT)
Bewertung Gussoberfläche nach DIN EN 1370 (Vergleichsmuster). Kaltschweißen, Sandeinschlüsse, Gratbildung sind typische Oberflächenfehler.