Ausferritisches Gusseisen

Allgemein

Niedrig legiertes Gusseisen mit Kugelgraphit, das nach einer speziellen Wärmebehandlung eine wesentliche Steigerung der Festigkeit erhält. Der Werkstoff ist genormt in DIN EN 1564. Der Werkstoff wird auch als ADI (Austempered Ductile Iron) bezeichnet.

Das Gefüge wird mit einer mehrstufigen Wärmebehandlung eingestellt, mit dem Ziel, nadeligen Ferrit in einer mit Kohlenstoff übersättigten Austenitmatrix zu erzeugen. Der hohe Kohlenstoffgehalt lässt den Austenit bei Raumtemperatur und tieferen Temperaturen stabil bleiben. Der Begriff Ausferrit wurde für diese Gefügeart geprägt.

Die Wärmebehandlung erfolgt in drei Stufen (Zwischenstufenvergüten) (Bild 1):

  1. Vollständige Austenitisierung bei 840 bis 950 °C
  2. Schnelle Abkühlung, beispielsweise im bewegten Salzbad auf Umwandlungstemperatur 235 bis 425 °C
  3. Abkühlung auf Raumtemperatur.

Durch die Variation der Wärmebehandlungsparameter lassen sich die Zugfestigkeits- und Dehnungswerte einstellen.

Die Tabelle zeigt eine Auswahl der mechanischen Eigenschaften der Werkstoffsorten.

Für die Herstellung von ausferritischem Gusseisen mit Kugelgraphit werden circa 0,3 % Mo, 1,0 bis 1,5 % Ni und rund 0,8 % Kupfer legiert, deren Zusatzmengen von der Wanddicke des Gussteils abhängig sind.

Bauteile aus ausferritischen Gusseisen werden aufgrund ihre hohe Festigkeitswerte häufig anstelle von Stahlgussteilen eingesetzt. Anwendungsgebiete liegen im Maschinenbau, Fahrzeugbau sowie im Bergbau.

Ausferritisches Gusseisen mit Lamellengraphit wird unter der Bezeichnung AGI – Austempered Grey Iron – geführt (Bild 2).

Bild 1: Diagramm zur Erzeugung von ADI mit oberen und unteren Ausferrit© Taschenbuch der GIESSEREI PRAXIS
Bild 2: Vergleich der Gefügeausbildung 
von Gusseisensorten© Taschenbuch der GIESSEREI PRAXIS
Ausgewählte Werkstoffdaten im Vergleich von ADI-Gusseisen© Taschenbuch der GIESSEREI PRAXIS

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