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Wanddickeneinfluss

Gussstücke

Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften von der Gussstückwanddicke. Dünnwandige Querschnitte erstarren schneller als dickwandige. Bei rascher Erstarrung entsteht ein feinkörnigeres Gefüge als bei langsamer Erstarrung. Die Erstarrungszeit und damit auch der Erstarrungsablauf hängen vom Wärmeaustausch in der Gießform, das heißt von den thermophysikalischen Größen des Formstoffs und somit vom Gießverfahren ab, ferner von der Gießtemperatur und nicht zuletzt von den Gussstückquerschnitten. Diese letztgenannte Einflussgröße spielt eine wichtige Rolle. Bei Legierungen mit engem Erstarrungsintervall gehorcht der Wanddickeneinfluss einem Exponentialgesetz: je langsamer die Abkühlungsgeschwindigkeit, das bedeutet je größer die Gussstückwanddicke ist, desto größer wird auch das Korn und umso geringer die Festigkeit.

Vor allem bei Gusseisen mit Lamellengraphit wird das Gefüge und damit die mechanischen Eigenschaften, außer von der chemischen Zusammensetzung, sehr stark durch die Abkühlungsgeschwindigkeit des Gussteiles während der Erstarrung beeinflusst. Dieser Wanddickeneinfluss ist in Normen und Standards berücksichtigt und eindeutig formuliert. So lässt sich bei dem im Bild dargestellten Diagramm bei gegebener Werkstoffsorte die Zugfestigkeit in Abhängigkeit von der Wanddicke und in Gussstücken mit bekanntem Volumen/Oberflächenverhältnis abschätzen. Umgekehrt kann auch, bei gewählter Werkstoffsorte und unter Berücksichtigung der maßgebenden Wanddicke, auf die erwartete Zugfestigkeit geschlossen werden.

Auch bei GJS ist dieser Wanddickeneinfluss zu verzeichnen. Er äußert sich hier vor allem in der Größe der Graphitkugeln, in Graphitflotation, in Graphitentartungen, in geringeren Kugelzahlen pro mm² sowie in einer Verzögerung der Austenit-Perlit- beziehungsweise Ferritumwandlung.