Giessbedingungen und Temperaturwechselbestandigkeit von dunnwandigen Gussstucken aus Gusseisen vom Typ GJS-SiMo

摘要

Das Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, die optimalen Giessbedingungen zur Herstellungvon dunnwandigen Gussstucken (2 bis 3 mm) aus Gusseisen mit Kugelgraphit vom Typ GJS-SiMo zum Einsatz unter Temperaturwechselbeanspruchung bis 800℃ zu ermitteln. In den Versuchen wurden die Gefugeausbildung sowie die thermische Ermudungsbestandigkeit anhand eines fest eingespannten Probestabes ermittelt und der Zusammensetzung und den Giessbedingungen von Probeabgussen gegenubergestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei einem etwa konstanten Kohlenstoffgehalt von 3% sowohl die Kugelzahl als auch die Nodularitat mit steigendem Siliziumgehalt zunachst zunehmen, bei 3,8 bis 3,9% Si ein Maximum erreichen und bei weiterer Erhohung des Siliziumgehalts wieder abfallen. Demgegenuber nimmt der Ferritanteil mit steigendem Siliziumgehalt allmahlich zu und erreicht bei 4,6 bis 4,8% Si (CE = 4,53 bis 4,60%) einen Hochstwert, um dann mehr oder weniger konstant zu bleiben oder ganz leicht abzufallen. Weiterhin hat sich gezeigt, dass die Eisen mit CE = 4,45 bis 4,55% eine etwas hohere Kugelzahl und einen etwas hoheren Ferritanteil haben als solche mit einem CE = 4,75 bis 4,85%. Daraus ergibt sich ein Optimum fur hochste Temperaturwechselbestandigkeit bei einer leicht ubereutektischen Zusammensetzung von z. B. CE = 4,5 bis 4,6%, bei der der Kohlenstoffgehalt mit 3,0% C relativ niedrig und der Siliziumgehalt mit 4,6 bis 4,8% relativ hoch liegt. Die hochste Temperaturwechselbestandigkeit wird bei einem Gefuge mit dem hochstmoglichen Ferritanteil und einer mittleren Kugelzahl erzielt. Zusatzlich kann die Temperaturwechselbestandigkeit durch einen Zusatz von 0,5% Mo erheblich verbessert werden.