Lamellenguss oder Grauguss ist die häufigste Gusseisenart und wird durch Schmelzen von Gusseisen- und Stahlschrott hergestellt. Der Kohlenstoffgehalt variiert zwischen 2,5 % und 4 %; Das Vorhandensein von Silizium zwischen 1 % und 3 % garantiert hingegen graphitisierende Eigenschaften.

Mikrostrukturelle Eigenschaften von Grauguss

Grauguss ist mikrostrukturell durch das Vorhandensein von Graphit mit lamellarer Morphologie gekennzeichnet.

Die Bildung des Graphits während der eutektischen Erstarrung wird durch einen ausreichenden Siliziumgehalt und die korrekte Durchführung der Impfvorgänge sichergestellt. 

Sobald die Keimbildung des Graphits erfolgt ist, beginnt auch die Wachstumsphase, die den Erstarrungsprozess abschließt. Das Graphitwachstum kann typischerweise in zwei Richtungen erfolgen: seitlich zu den hexagonalen Kristallebenen des Graphits (blauer Pfeil im folgenden Bild) oder senkrecht (roter Pfeil). Die lamellare Morphologie des Graphits ergibt sich aus dem seitlichen Wachstum, das thermodynamisch erleichtert wird (die Entwicklung erfordert weniger Energie) und eine Reihe aufeinanderfolgender Verzweigungen bestimmt.

Lamellengraphit in Grauguss ist typischerweise von einer perlitischen Matrix umgeben.

Mechanische Eigenschaften von Grauguss

Sehen wir uns nun die mechanischen Eigenschaften von Grauguss an. Die lamellare Morphologie von Graphit beeinträchtigt tendenziell das mechanische Verhalten von Grauguss, insbesondere im Hinblick auf Duktilität und Kerbschlagzähigkeit. Gemäß der Verordnung (UNI-EN 1561) kann der Mindestwert der Bruchspannung von Grauguss zwischen 200 und 300 MPa variieren, wobei die Bruchdehnung 1-2 % beträgt.

Material EN-GJL-200 EN-GJL-250 EN-GJL-300
Materialbezeichnung Nummer
51300 51301 51302
Zugfestigkeit
(Rm/MPa/min) 200 250 300
Brinell-Härte 170 180 200

Gebrauchseigenschaften von Grauguss

Die beschriebenen mechanischen Eigenschaften legen die Verwendung von Grauguss nahe, bei der die Zugspannungen nicht zu hoch sind. Allerdings ist darauf hinzuweisen, dass das Vorhandensein von Lamellengraphit vielmehr gute Eigenschaften der Wärmeleitfähigkeit und Schwingungsdämpfung begünstigt.

Anwendungsfälle von Grauguss

Im Allgemeinen weist Grauguss gute Fließfähigkeitseigenschaften auf, insbesondere wenn Phosphor als Legierungsmittel vorhanden ist. Dies ermöglicht die Herstellung dünnwandiger Gussteile, die sich besonders für Anwendungen eignen, bei denen eine effiziente Wärmeübertragung erforderlich ist.

Zu den typischen Anwendungsbeispielen von Grauguss zählen: Sockel, Verteiler, Flansche und Ventile, Komponenten für Bohrmaschinen, Werkzeugmaschinenköpfe, Pumpen, Kokillen, Kompressorteile, Kessel- und Kühlerteile, Pumpen, Kokillen. Die Haupteinsatzgebiete liegen daher in den Bereichen Maschinenbau, Textil, Traktoren, Eisenbahn und Verkehr, Eisen- und Stahlindustrie, Kesselbau und Komponeten für Heizanlagen.