Die Bedeutung der Roheisenqualität in Gussprodukten: Beispiele aus der Praxis

1. Grauguss in Motorblöcken für Kraftfahrzeuge

Roheisentyp: Grauguss
Casting-Anforderungen: Mäßige Festigkeit, gute Gießbarkeit, gute Vibrationsdämpfung

Beispiel:

Grauguss wird häufig in Motorblöcken für Kraftfahrzeuge verwendet. Um sicherzustellen, dass der Motorblock über eine ausreichende mechanische Festigkeit und Haltbarkeit verfügt und gleichzeitig eine gute Vibrationsdämpfung (zur Reduzierung von Motorvibrationen) bietet, ist die Auswahl der richtigen Qualität von Grauguss von entscheidender Bedeutung.

• Einfluss der Roheisenqualität:

  • Wenn minderwertiges Graugusseisen verwendet wird, kann es zu viele Verunreinigungen (wie Schwefel und Phosphor) enthalten, die die Festigkeit und Zähigkeit des Gussteils verringern und möglicherweise dazu führen können, dass der Motorblock unter hohem Druck und hoher Temperatur reißt oder bricht.
  • Wenn der Kohlenstoffgehalt im Roheisen nicht richtig eingestellt ist, kann es zu Gussfehlern wie Porosität oder Rissen kommen, die die Dichtigkeit des Motors beeinträchtigen und seine Lebensdauer verkürzen können. Hochwertiges Roheisen gewährleistet eine gute Gussleistung und vermeidet solche Fehler.

• Tatsächlicher Effekt:

  • Die Verwendung von hochwertigem Grauguss (mit entsprechendem Kohlenstoff- und Siliziumgehalt) garantiert dem Motorblock eine gute Zugfestigkeit, mäßige Härte und vibrationsdämpfende Eigenschaften, was letztendlich die Lebensdauer des Motors verlängert.

2. Sphäroguss in Automobilkomponenten

Roheisentyp: Sphäroguss (Kugelgraphitguss)
Casting-Anforderungen: Hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit, gute Verschleißfestigkeit

Beispiel:

Sphäroguss wird in der Automobilindustrie häufig verwendet, insbesondere für Komponenten, die eine hohe Festigkeit und Zähigkeit erfordern, wie z. B. Bremsscheiben, Antriebswellen und Aufhängungsteile. Diese Komponenten müssen nicht nur stark, sondern auch robust und stoßfest sein.

• Einfluss der Roheisenqualität:

  • Bei der Herstellung von duktilem Gusseisen kann ein zu hoher Siliziumgehalt des Roheisens oder eine unsachgemäße Behandlung zur Kugelbildung zu unregelmäßigen Graphitformen führen, die die Festigkeit und Zähigkeit der Gussteile verringern würden. Unregelmäßige Graphitformen können im Betrieb zu Rissen oder Brüchen führen.
  • Ein hoher Anteil an Verunreinigungen im Roheisen kann zu Oberflächenfehlern wie Porosität oder Rissen führen, die die Leistung der Komponenten beeinträchtigen und zu Sicherheitsrisiken führen können.

• Tatsächlicher Effekt:

  • Durch die Verwendung von hochwertigem Roheisen (insbesondere mit gut kontrolliertem Silizium- und Mangangehalt) wird sichergestellt, dass der Graphit kugelförmig ist, was zu Gussteilen mit überragender Festigkeit, Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und Schlagfestigkeit führt. Diese Komponenten halten hohen Drücken, Temperaturen und Stößen stand und verlängern so die Lebensdauer von Automobilteilen.

3. Weißes Gusseisen in Bergbaumaschinen

Roheisentyp: Weißes Gusseisen
Casting-Anforderungen: Hohe Härte, Verschleißfestigkeit, geringe Schlagfestigkeit

Beispiel:

Weißes Gusseisen wird häufig in Anwendungen verwendet, bei denen eine hohe Verschleißfestigkeit erforderlich ist, z. B. bei Teilen von Bergbaumaschinen, Brecherkomponenten und Auskleidungen von Kugelmühlen. Diese Komponenten unterliegen im Betrieb einem erheblichen Verschleiß, weshalb eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit unerlässlich ist.

• Einfluss der Roheisenqualität:

  • Weißes Gusseisen von geringer Qualität kann übermäßige Verunreinigungen enthalten, was zu einer unebenen Oberfläche der Gussteile und einer ungleichmäßigen Härteverteilung führen kann. Infolgedessen kann es sein, dass die Verschleißfestigkeit des Gussteils nicht den betrieblichen Anforderungen entspricht, was zu vorzeitigem Verschleiß und Ausfall führt.
  • Minderwertiges weißes Gusseisen kann auch zu viele Karbidphasen enthalten, was die Sprödigkeit des Gussstücks erhöht und es anfällig für Risse oder Brüche bei Stößen macht.

• Tatsächlicher Effekt:

  • Durch die Verwendung von hochwertigem weißem Gusseisen (mit entsprechendem Kohlenstoff- und Legierungsgehalt) wird sichergestellt, dass die Gussteile eine gleichmäßige Härte und eine hervorragende Verschleißfestigkeit aufweisen, sodass sie rauen Umgebungen und hohem Verschleiß standhalten und so die Effizienz und Lebensdauer von Bergbaumaschinen verbessern.

4. Grauguss in Rohrleitungssystemen

Roheisentyp: Grauguss
Casting-Anforderungen: Korrosionsbeständigkeit, gute Fließfähigkeit, hohe Druckfestigkeit

Beispiel:

Grauguss wird häufig für kommunale Wasser- und Entwässerungssysteme verwendet, insbesondere für Rohre, die hohen Drücken oder korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind. Die Fließfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit des Gusseisens sind entscheidend für die Qualität der Rohre.

• Einfluss der Roheisenqualität:

  • Wenn minderwertiges Roheisen verwendet wird, kann es während des Gießvorgangs zu Mängeln wie Porosität oder Rissen kommen, die die Dichtigkeit und Drucktoleranz des Rohrs beeinträchtigen.
  • Roheisen minderer Qualität kann höhere Mengen an Phosphor und Schwefel enthalten, was die Korrosionsbeständigkeit des Gusseisens verringert und zu einer vorzeitigen Verschlechterung und einem Ausfall der Rohre führt.

• Tatsächlicher Effekt:

  • Die Verwendung von hochwertigem Grauguss sorgt für glatte, gleichmäßige Oberflächen mit weniger Fehlern und führt zu Rohren, die hohem Druck standhalten. Hochwertiges Roheisen erhöht zudem die Korrosionsbeständigkeit der Rohre und stellt sicher, dass sie den langfristigen Anforderungen von Wasserversorgungs- und Entwässerungssystemen gerecht werden.

5. Stahlguss in Hochtemperatur- und Hochdruckumgebungen

Roheisentyp: Stahlguss
Casting-Anforderungen: Hohe Festigkeit, Hitzebeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit

Beispiel:

Gussstahl wird in Komponenten verwendet, die Umgebungen mit hohen Temperaturen und hohem Druck ausgesetzt sind, wie z. B. Kesselteile, Druckbehälter und kritische Komponenten in Wärmekraftwerken. Diese Teile erfordern eine hohe Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit.

• Einfluss der Roheisenqualität:

  • Wenn minderwertiges Roheisen verwendet wird, insbesondere mit ungeeigneten Legierungselementen (z. B. zu wenig Chrom oder Nickel), kann es sein, dass der Gussstahl in Umgebungen mit hohen Temperaturen keine ausreichende Festigkeit und Haltbarkeit behält, was zu Verformung oder Oxidation führt.
  • Roheisen von schlechter Qualität kann auch dazu führen, dass im Gussstück Einschlüsse vorhanden sind, die die mechanischen Eigenschaften des Teils schwächen können, insbesondere unter Stress- oder Hochtemperaturbedingungen.

• Tatsächlicher Effekt:

  • Durch die Verwendung von hochwertigem Roheisen, insbesondere mit der richtigen Ausgewogenheit der Legierungselemente, wird sichergestellt, dass die Gussstahlkomponenten auch unter Hochtemperatur- und Hochdruckbedingungen hervorragende mechanische Eigenschaften und Oxidationsbeständigkeit beibehalten und so die Lebensdauer der Kraftwerksausrüstung verlängern.