Graphitisierungsfaktor

Metallurgy
Kennwert zur Beurteilung der Graphitisierungstendenz bei Gusseisen. Die Neigung zur Grauerstarrung nach dem stabilen System Fe-C hängt im wesentlichen von der Eisenzusammensetzung und von der Abkühlungsgeschwindigkeit (Gussstückwanddicke) ab. Maßgebend ist der Graphitisierungsfaktor K, der durch die folgende Beziehung dargestellt wird:
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Bei niedrigen K-Werten tritt Weißerstarrung auf (Felder I und IIa in Bild 1). Mit steigenden K-Werten nimmt die Neigung zur Grauerstarrung zu: das Gefüge im Gusszustand ist perlitisch (Feld II in Bild 1) und bei sehr hoher Graphitisierungstendenz ferritisch (Feld III in Bild 1). Um beispielsweise in einem Normprobestab von 30 mm Durchmesser Grauerstarrung mit ausschließlich perlitischem Gefüge im Gusszustand sicher zu erhalten, sollte nach dem Bild der Graphitisierungsfaktor K ~ 1,4 bis 1,8 sein.

Um ein bestimmtes Gefüge im Gusszustand nach Bild  1 zu erzielen, müssen die C- und Si-Gehalte der durch den Graphitisierungsfaktor K dargestellten Bedingung entsprechen. Diese Beziehung ist im Gusseisendiagramm nach Laplanche aufgenommen, (Gusseisen, Bild 1).

Eine erweiterte Darstellung zeigt Bild 2. Das abgebildete Diagramm über die Graphitisierungstendenz gilt für Normalbedingungen. In der Praxis werden sich die Begrenzungskurven in der einen oder anderen Richtung etwas verschieben. Einen deutlichen Einfluss haben Legierungselemente, unter denen Chrom, Vanadium und in geringem Maße Molybdän die Neigung zur Weißerstarrung vergrößern, während Kupfer und Nickel sie verringern.

Bild 1: Graphitisierungstendenz in Abhängigkeit vom Rohgussdurchmesser zylindrischer Probestücke© GIESSEREI LEXIKON
Bild 2: Gusseisendiagramm für den Zusammenhang zwischen Graphitisierungstendenz und chemischer Zusammensetzung (nach R. Döpp)© GIESSEREI LEXIKON