Spezifisches Gewicht von Gusseisen, Eigenschaften, Arten und Wertetabelle

Gusseisen ist eine Legierung aus Eisen mit Kohlenstoff sowie weiteren zusätzlichen Elementen. Der Kohlenstoffgehalt in Gusseisen darf nicht unter 2,14 Prozent liegen. Gusseisen ist ein guter Werkstoff für gegossene Teile, die bei geringen dynamischen Belastungen und moderaten Spannungen arbeiten.

Im Vergleich zu Stahl ist Gusseisen relativ preisgünstig und besitzt gute Gießeigenschaften. Es lässt sich außerdem meist leichter spanend bearbeiten als viele Stähle, ist jedoch schlecht schweißbar und besitzt eine geringere Duktilität und Schlagzähigkeit.

Tabelle des spezifischen Gewichts von Gusseisen

Da Gusseisen ein komplexer Werkstoff ist, lässt sich sein spezifisches Gewicht unter Baustellenbedingungen praktisch nicht selbst berechnen. Solche Messungen werden in speziellen chemischen Laboren durchgeführt. Das durchschnittliche spezifische Gewicht ist jedoch bekannt: für Grauguss von 6,6 bis 7,8 g/cm³, für Weißguss von 7,0 bis 7,8 g/cm³.

Zur Vereinfachung der Berechnungen zeigt die folgende Tabelle Werte für das Gewicht von Gusseisen, das spezifische Gewicht von Gusseisen und diese Werte je nach Maßeinheit.

Eigenschaften von Gusseisen

Der Kohlenstoffgehalt verleiht der Legierung eine erhöhte Härte, verringert dabei jedoch Zähigkeit und Duktilität. Kohlenstoff kann in zwei Hauptformen vorliegen: als Graphit und als Zementit. Gusseisen enthält ständige Begleitelemente wie Mangan, Silizium, Phosphor und Schwefel sowie gelegentlich Legierungselemente wie Nickel, Aluminium, Chrom, Vanadium und andere.

Der Schmelzpunkt von Gusseisen liegt je nach Zusammensetzung meist bei etwa 1150-1200 °C. Das ist ungefähr 300-400 °C niedriger als der Schmelzpunkt von reinem Eisen.

Arten von Gusseisen

Je nach Menge des Zementits und Form des Graphits unterscheidet man vier Arten von Gusseisen:

• Weißguss. Der Kohlenstoff liegt bei dieser Art in gebundener Form vor. Weißguss hat durch den Zementit einen hellen Bruch. Er wird in eutektischen Guss mit etwa 4,3 Prozent Kohlenstoff und übereutektischen Guss mit 4,3 bis 6,67 Prozent Kohlenstoff unterteilt. Diese Art wird unter anderem durch Glühen zur Herstellung von Temperguss verwendet.
• Grauguss. Diese Art ist eine Legierung mit etwa 1,2 bis 3,5 Prozent Silizium; der Rest besteht aus Eisen und Kohlenstoff sowie Verunreinigungen von Schwefel, Mangan und Phosphor. Ein wesentlicher Teil des Kohlenstoffs liegt im Grauguss als Lamellengraphit vor. Das Material besitzt eine deutlich graue Bruchfarbe.
• Temperguss. Diese Art entsteht durch zusätzliches Glühen von Weißguss, wobei flockenartiger Graphit gebildet wird. Die metallische Grundmasse besteht aus Perlit und Ferrit. Der Name hängt mit den verbesserten Eigenschaften hinsichtlich Zähigkeit und Duktilität sowie mit höherer Festigkeit und Schlagbeständigkeit zusammen. Aus dieser Art werden komplex geformte Teile hergestellt, etwa Bremsbacken, Winkelstücke, T-Stücke und Hinterachsgehäuse von Fahrzeugen.
• Sphäroguss. Diese Art enthält kugelförmigen Graphit, der während der Kristallisation entsteht. Diese Graphitform schwächt die Metallgrundlage weniger und konzentriert Spannungen nicht so stark.