Eine der gängigsten Methoden zur Herstellung langlebiger und hochwertiger Teile ist das Gießen. Durch die hohe Präzision des Gussverfahrens sind in der Regel keine zusätzlichen Bearbeitungs- oder Montagearbeiten erforderlich. Obwohl sich viele Materialien gießen lassen, sind Stahl und Eisen aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften für vielfältige Anwendungen besonders beliebt.
Gusseisen umfasst üblicherweise Grauguss, Temperguss und auch Schmiedeeisen. Es handelt sich dabei um Eisenguss mit einem Kohlenstoffgehalt von über 21 % TP3T.
Gussstahl bezeichnet üblicherweise normalen Kohlenstoffstahl und legierten Stahl. Dabei handelt es sich um Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 21 % T3.
Aus diesem Grund gibt es keinen großen Unterschied zwischen der chemischen Zusammensetzung und den Rohstoffen für Gusseisen und Gussstahl.
Beständigkeit gegen Verwitterung
Eisen weist im Vergleich zu Stahl eine bessere Korrosionsbeständigkeit auf. Das bedeutet jedoch nicht, dass beide Metalle immun gegen Korrosion sind. Unbehandelt oxidieren beide Metalle in feuchter Umgebung und zersetzen sich schließlich vollständig. Um dies zu verhindern, wird eine Beschichtung sowohl für Stahl als auch für Eisen empfohlen.
Ausgaben
Gusseisen Rohstahl ist aufgrund der geringeren Materialkosten sowie des niedrigeren Energie- und Arbeitsaufwands bei der Herstellung häufig günstiger als Gussstahl. Obwohl Rohstahl teurer ist, gibt es dennoch vorgefertigte Stahlprodukte. Dazu gehören Bleche, Masten, Stangen, Rohre und Träger für Leuchten.
Gießbarkeit
Gusseisen lässt sich relativ einfach gießen, da es sich gut formen lässt und im Vergleich zu Stahl nicht so stark schrumpft. Diese Fließfähigkeit macht Gusseisen zu einem geeigneten Metall für architektonische oder kunstvolle Schmiedearbeiten wie Zäune und Straßenmobiliar.
Die Vor- und Nachteile von Gusseisen
Die guten Gießeigenschaften von Grauguss umfassen hervorragende Schwingungsdämpfung, gute Verschleißfestigkeit, ausgezeichnete Bearbeitbarkeit und geringe Kerbempfindlichkeit. Allerdings sind seine Zugfestigkeit und Dehnung sehr gering. Daher eignet es sich nur für die Herstellung von Stahlteilen mit geringen mechanischen Anforderungen. Beispiele hierfür sind Schutzabdeckungen, Deckel, Ölwanne, Handräder, Rahmen, Fußböden, Hämmer, kleine Griffe, Sockel, Gehäuse, Messer, Betten, Geburtsstühle, Tische, Räder, Pumpen, Ventile, Rohrleitungen, Schwungräder, Elektromotorblöcke usw. Bei höheren Anforderungen kann Grauguss höhere Belastungen und eine gewisse Steifigkeit bzw. Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Dies ermöglicht die Herstellung einiger wichtigerer Bauteile wie zylindrische Rohre, Maschinen, Sockel, Schwungräder, Betten, Zylinderblöcke, Zylinderlaufbuchsen, Kolben, Getriebe, Bremsräder, Mischplatten, Mitteldruckventile usw.
Sphäroguss und Temperguss zeichnen sich durch hohe Festigkeit, Duktilität, Hitzebeständigkeit und Wärmebeständigkeit aus. Daher können sie in größeren Anwendungsbereichen Kohlenstoffstahl ersetzen. Ihre Herstellung ist jedoch aufwändig und der Produktionsprozess deutlich komplexer. Dies führt zu höheren Produktionskosten als bei herkömmlichem Grauguss und Gussstahl. Aus diesem Grund treten beim Gießen von Temperguss häufiger Probleme auf. Sphäroguss findet in zahlreichen Bereichen Anwendung, beispielsweise im Rohrleitungsbau, in der Automobilindustrie, in der Landwirtschaft, im Straßen- und Hochbau sowie im allgemeinen Maschinenbau.
Die Vor- und Nachteile von Gussstahl
Der größte Vorteil von Stahlguss Die Gestaltungsflexibilität ist ein weiterer Vorteil. Der Entwickler des Gussteils hat die größte Gestaltungsfreiheit. Dies ermöglicht sowohl komplexe Formen als auch Bauteile mit hohlem Querschnitt.
Gussstahl bietet flexible metallurgische Fertigungsmöglichkeiten und gleichzeitig eine hohe Variabilität. Verschiedene chemische Zusammensetzungen und Steuerungsmethoden können gewählt werden, um den vielfältigen Anforderungen unterschiedlicher Projekte gerecht zu werden. Dies ermöglicht verschiedene Wärmebehandlungsoptionen, die die mechanischen Eigenschaften und die Leistungsfähigkeit beeinflussen. Zudem zeichnet sich Gussstahl durch gute Schweißbarkeit und Verarbeitbarkeit aus.
Gussstahl ist ein isotropes Material und kann zu hochfesten Stahlprofilen für den allgemeinen Hochbau verarbeitet werden. Dies erhöht die Zuverlässigkeit des Bauwerks. Neben der Konstruktion und dem geringen Gewicht bieten die Vorteile kurzer Lieferzeiten, niedriger Preise und günstiger Konditionen Gussstahl einen Wettbewerbsvorteil.
Die Gewichtsspanne von Stahlgussteilen ist groß. Kleine Gussteile können nur wenige Gramm wiegen und durch präzises Ausgießen der flüssigen Gussform entstehen. Das Gewicht großer Stahlgussteile kann mehrere Tonnen, mehrere Tonnen oder sogar mehrere Tonnen betragen.
Stahlguss findet in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen Verwendung. Seine mechanischen Eigenschaften sind anderen gängigen Legierungen überlegen, und es gibt eine Reihe hochlegierter Stähle für spezielle Zwecke. Um hohen Zugspannungen oder dynamischen Belastungen standzuhalten, ist der Einsatz von Stahlguss für Druckbehälter unerlässlich. Bei niedrigen und hohen Temperaturen sowie bei großen und wichtigen Bauteilen sollten Stahlgussteile bevorzugt werden.
Stahlguss weist jedoch eine relativ geringe Saug- und Schüttfestigkeit, einen geringen Verschleißwiderstand und eine geringe Fließfähigkeit auf. Die Gießleistung ist im Vergleich zu Gusseisen schlechter. Zudem sind die Kosten höher als bei normalem Gusseisen.
Daher haben Gusseisen und Gussstahl jeweils ihre Vor- und Nachteile. Die Wahl des Materials sollte sich nach dem Anwendungsbereich und den jeweiligen physikalischen Eigenschaften im Wohn- oder Gewerbebereich richten.