Kapitel 3
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 24 |
|---|---|
| Utilisateurs | 12 |
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Technique |
| Niveau | Université |
| Crée / Actualisé | 19.06.2014 / 14.02.2021 |
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Was ist der wichtigste Unterschied zwischen Stahl und Gusseisen?
Der Kohlenstoffgehalt. Die Grenze liegt per Definition bei 2%.
(Stahl < 2%C, Gusseisen > 2%C)
Welche Arten von Eisen-Gusslegierungen gibt es?
Gusseisen (z.B. GJL, GJS)
Stahlguss (GS)
Temperguss (GJMW, GJMB)
Hartguss (GJN)
"Gusseisen wird gegossen, Stahl wird geschmiedet"
richtig oder falsch?
Falsch!
(Veraltete Definition zur Unterscheidung zwischen Stahl und Gusseisen. Heute wird anhand des Kohlenstoffgehalts unterschieden, denn auch Gusseisen kann manchmal geschmiedet werden)
Wie erstarren die verschiedenen Eisen-Gusslegierungen?
- Gusseisen: stabil
- Stahlguss: metastabil
- Hartguss, Temperguss: abkühlratenabhängig
Wovon hängt ab, ob nach der Erstarrung eines Gusswerkstoffes im Gefüge Graphit oder Zementit vorliegt?
Von der Art der Erstarrung
stabile Erstarrung -> Graphit
metastabile Erstarrung -> Zementit
Wie kann man abschätzen, ob ein Gusswerkstoff stabil oder metastabil erstarrt?
Mit dem Sättigungsgrad Sc
Sc < 0,6: metastabil
0,6c<1: Von Abkühlgeschwindigkeit abhängig
Sc > 1: stabil
!!!!! fehlt noch: Formel skript s.45 !!!!!
Was sind die zwei wichtigsten Kategorien von Stahlguss, und wie werden sie gekennzeichnet?
- Maschinenbaustahlguss (mit GE am Anfang)
- Vergütungsstahlguss (mit GS am Anfang)
Die Bezeichnung von Maschinenbaustahlguss erfolgt analog zur Bezeichnung von Baustahl (Verwendung + Streckgrenze), z.B. GE200, GE260
Die Bezeichnung von Vergütungsstahlguss erfolgt analog zur Bezeichnung von Vergütungsstahl (chemische Zusammensetzung), z.B. GS-30CrMoV 6-4
Welchen Wert hat der Sättigungsgrad Sc bei Stahlguss typischerweise?
Sc = 0,5 (ungefähr)
Welchen Kohlenstoffgehalt, welchen Siliziumgehalt und welchen Sättigungsgrad hat Hartguss?
- 2,6 bis 3,2 %C
- 0,4 - 2 %Si
- Sc = 0,7 (ungefähr)
Mit welcher Abkürzung wird Hartguss gekennzeichnet?
"GJN" am Anfang des Namens
Welche zwei Möglichkeiten bei der Verarbeitung von Hartguss gibt es?
- Schalenhartguss/Kokillenhartguss: großer Bauteilquerschnitt => duktier Kern (Ferrit) und harte Randschicht (Ledeburit)
- Vollhartguss: kleiner Bauteilquerschnitt (max 10cm) => durchgängig hart (Ledeburit)
Sc zwischen 0,6 und 1 => Zusammensetzung ist von Abkühlgeschwindigkeit und damit von Bauteildicke abhängig.
Welche zwei Arten von Temperguss gibt es, und wie werden sie gekennzeichnet?
- Weißer Temperguss -> "GJMW"
- Schwarzer Temperguss -> "GJMB"
Welchen Kohlenstoffgehlt, welchen Siliziumgehalt und welchen Sättigungsgrad hat Temperguss?
- ca. 2,5% C
- 0,5 - 1 % Si
- Sc = 0,7 (ungefähr)
=> Zusammensetzung ähnlich wie bei Hartguss, aber es wird eine andere Zielsetzung verfolgt (metastabile Erstarrung)
Wie wird Temperguss hergestellt?
- Erstarrung von Abkühlgeschwindigkeit abhängig (weil Sc=0,7)
- Erstarrung soll metastabil sein => max. 6cm Wanddicke
- Nach metastabiler Erstarrung: Temperrohguss
- Temperrohguss wird durch anschließende Wärmebehandlung in den stabilen Zustand überführt => GJMW oder GJMB
Wodurch unterscheiden sich schwarzer- und weißer Temperguss in der Herstellung?
- Unterschied: verschiedene Wärmebehandlungen nach dem Erstarren.
- Schwarzer Temperguss: Wärmebehandlung verursacht keine Änderung des Kohlenstoffgehalts in der Randschicht.
- Weißer Temperguss: Durch Wärmebehandlung wird der Randschicht Kohlenstoff entzogen.
Was ist der Vorteil von weißem Temperguss gegenüber schwarzem Temperguss?
Kohlenstoffärmere Randschicht => Niedrigeres Kohlenstoffäquivalent für die Randschicht => besser schweißbar
Welchen Kohlenstoffgehalt, welchen Siliziumgehalt und welchen Sättigungsgrad hat Gusseisen mit Lamellengraphit?
- 2,8 bis 3,6 %C
- 1,7 bis 3,2% Si
Sc = 1 (ungefähr)
Wie wird Gusseisen mit Lamellengraphit noch bezeichnet?
- Grauguss
- GJL
Welche mechanischen Eigenschaften hat Gusseisen mit Lamellengraphit?
- Graphitausbreitung lamellenförmig, Lamellen bewirken starke innere Kerbwirkung => GJL für Zugbelastung sehr spröde => auf Druck belasten!
- Hohe Festigkeit bei Druckbelastung
- Sehr gute Dämpfung mechanischer Schwingungen
- Belastungsabhängiger E-Modul (GJL nicht linear-elastisch)
- Angabe der Mindestzugfestigkeit gilt nur für Wanddicke von 15mm (= Probendurchmesser 30mm)
Wie wird Gusseisen mit Kugelgraphit noch bezeichnet?
- Sphäroguss
- GJS
Unterschiede und Gemeinsamkeiten von GJL und GJS?
- Gemeinsamkeiten: Ähnlicher Kohlenstoffgehalt, Siliziumgehat, Sättigungsgrad
- Unterschiede: GJS hat Zusatz geringer Mengen Mg, Ca oder Ce (bewirken kugelförmige Ausbreitung des Graphits)
Kugelförmiger Graphit => Geringere innere Kerbwirkung als bei GJL => nicht so spröde wie GJL
Wodurch ist Gusseisen mit Vermiculargraphit (GJV) charakterisiert?
- Vermiculargraphit = "wurmförmiger" Graphit, ähnlich wie Lamellengraphit beim GJL aber mit abgerundeten Lamellenspitzen.
- Innere Kerbwirkung leicht reduziert im Vergleich zu GJL
- Dämpfungsfähigkeit fast gleich gut wie bei GJL
Für welche Bauteile eignet sich GJL?
Motoren- und Getriebegehäuse
(wegen Schwingungsdämpfung)
Für welche Bauteile eignet sich GJL?
Motoren- und Getriebegehäuse
(wegen Schwingungsdämpfung)
(Weit verbreiteter Werkstoff trotz hoher Sprödigkeit)
