speiserloses Gießen

Herstellung Formen und Kerne
Herstellung von Gussstücken unter den Bedingungen der Selbstspeisung und unter Verwendung fester, maßstabiler Formen. Der Begriff „speiserloses Gießen“ findet Anwendung in erster Linie bei Gusseisen mit Lamellen- beziehungsweise Kugelgraphit.

Graphithaltiges Gusseisen hat den Vorteil, dass es im Gegensatz zu fast allen anderen Gießmetallen unter bestimmten Voraussetzungen speiserlos gegossen werden kann. Ein höheres Gussausbringen ist damit möglich. Bei Gussstücken aus Gusseisen mit Lamellengraphit mit geringer bis mittlerer Wanddicke kann in der Regel auf Speiser verzichtet werden.

Speiserloses Gießen beruht im Prinzip auf dem Selbstspeisungsverhalten der graphitischen Gusseisen. Die Ausscheidung von Graphit bei der Erstarrung ist mit einer Volumenzunahme verbunden, die der Erstarrungskontraktion entgegenwirkt. Bei Gusseisen mit Kugelgraphit erfolgt die Erstarrung im stabilen System Fe-C unter Volumenzunahme infolge der eutektischen Graphitausscheidung, im metastabilen System jedoch unter starker Volumenkontraktion. Alles, was die eutektische Graphitausscheidung hemmt, verschiebt die Volumenänderung bei Erstarrung in Richtung auf eine Kontraktion. Es ist daher wichtig, dass eine ungestörte und nur wenig schwankende eutektische Graphitausbildung bei entsprechender chemischer Zusammensetzung erreicht wird.

Zunehmende eutektische Unterkühlung bewirkt, dass der eutektische Austenit mehr Kohlenstoff bindet und dadurch die eutektische Graphitmenge abnimmt und sich überdies die Neigung zur Weißerstarrung verstärkt. Die Folge ist eine Verminderung der eutektischen Erstarrungsexpansion beziehungsweise eine überlagernde Erstarrungskontraktion. Aus metallurgischer Sicht betrachtet, sind als Hauptvoraussetzungen für das speiserlose Gießen von Gusseisen mit Kugelgraphit eine günstige, die eutektische Graphitausscheidung fördernde Eisenzusammensetzung und eine möglichst geringe eutektische Unterkühlung, die durch eine wirksame Impfung gefördert werden muss, zu nennen.

Speiserloses Gießen ist nur in sehr festen, vorzugsweise mit Kunstharz oder Wasserglas gebundenen Formen, in hochverdichteten bentonitgebundenen Formen unter Verwendung sehr stabiler Formkästen möglich. Die Form muss den Druckspannungen, die durch die Gussstückausdehnung auf die Form wirken, widerstehen können. Die Gießtemperatur sollte so niedrig wie möglich sein.

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