Weißes Gusseisen: Genau wie der Zucker, den wir in Tee geben, löst sich der Kohlenstoff vollständig in flüssigem Eisen auf. Wenn sich dieser in der Flüssigkeit gelöste Kohlenstoff beim Erstarren des Gusseisens nicht vom flüssigen Eisen trennen lässt, sondern vollständig im Gefüge gelöst bleibt, nennen wir das resultierende Gefüge weißes Gusseisen. Weißes Gusseisen, das eine sehr spröde Struktur aufweist, wird weißes Gusseisen genannt, weil es im gebrochenen Zustand eine helle, weiße Farbe aufweist.
Grauguss: Während das flüssige Gusseisen erstarrt, kann der im flüssigen Metall gelöste Kohlenstoff, beispielsweise der Zucker im Tee, beim Erstarren als separate Phase austreten. Wenn wir eine solche Struktur unter dem Mikroskop untersuchen, sehen wir, dass sich der Kohlenstoff in eine separate, mit bloßem Auge sichtbare Struktur in Form von Graphit zersetzt hat. Wir bezeichnen diese Art von Gusseisen als Grauguss, denn wenn dieses Gefüge, in dem der Kohlenstoff in Lamellen, also in Schichten, vorliegt, gebrochen wird, entsteht eine matte und graue Farbe.
Geflecktes Gusseisen: Die oben erwähnten weißen Gusseisen erscheinen bei schnellen Abkühlungsbedingungen, während die grauen Gusseisen bei relativ langsameren Abkühlungsbedingungen entstehen. Wenn die Abkühlgeschwindigkeit des gegossenen Teils mit einem Bereich übereinstimmt, in dem der Übergang von Weiß zu Grau erfolgt, ist es möglich, dass graue und weiße Strukturen zusammen auftreten. Wir nennen diese Gusseisen gesprenkelt, weil, wenn wir ein solches Stück zerbrechen, graue Inseln auf einem weißen Hintergrund erscheinen.
Gehärtetes Gusseisen: Diese Art von Gusseisen wird tatsächlich als weißes Gusseisen erstarrt. Mit anderen Worten: Die Erstarrung des Gusseisens wird gewährleistet, so dass der Kohlenstoff vollständig im Gefüge gelöst bleibt. Anschließend wird das erstarrte weiße Gusseisen einer Wärmebehandlung unterzogen, sodass der im Gefüge gelöste Kohlenstoff aus dem Gefüge abgetrennt wird. Nach dieser Wärmebehandlung sehen wir, dass der Kohlenstoff als unregelmäßig geformte, gebündelte Kugeln entsteht.
Zusätzlich zu dieser Klassifizierung können wir, wenn sich der Kohlenstoff durch die Erstarrung aus der Struktur lösen konnte (wie bei Grauguss), eine weitere Klassifizierung vornehmen, indem wir die formalen Eigenschaften des resultierenden Graphits betrachten:
Grauguss (Lamellengraphit): Wenn sich der Kohlenstoff verfestigt hat und eine schichtförmige Graphitstruktur wie Kohlblätter entsteht, bezeichnen wir solche Gusseisen als Grauguss oder Gusseisen mit Lamellengraphit. Wir können diese Struktur, die in Legierungen mit relativ hohem Sauerstoff- und Schwefelgehalt auftritt, verfestigen, ohne dass aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit eine große Schrumpfungsneigung auftritt.
Gusseisen mit Kugelgraphit: Wie der Name schon sagt, sehen wir, dass Kohlenstoff in dieser Struktur als kugelförmige Graphitkugeln erscheint. Damit sich Graphit in eine kugelförmige statt einer lamellaren Struktur zersetzt, müssen der Sauerstoff- und Schwefelgehalt in der Flüssigkeit unter einen bestimmten Wert gesenkt werden. Deshalb behandeln wir bei der Herstellung von Gusseisen mit Kugelgraphit das flüssige Metall mit Magnesium, das sehr schnell mit Sauerstoff und Schwefel reagieren kann, und gießen es anschließend in Formen.
Gusseisen mit Vermikulargraphit: Wenn die bei der Herstellung von Gusseisen mit Kugelgraphit angewendete Magnesiumbehandlung unzureichend ist und der Graphit nicht vollständig kugelförmig gemacht werden kann, kann diese Graphitstruktur entstehen, die wir Vermikular (oder kompakt) nennen. Vermikulargraphit, eine Übergangsform zwischen Lamellen- und Kugelgraphit, verleiht Gusseisen nicht nur die hohen mechanischen Eigenschaften von Kugelgraphit, sondern verringert dank seiner hohen Wärmeleitfähigkeit auch die Schrumpfneigung. Diese Struktur, die bei der Herstellung von Gusseisen mit Kugelgraphit als Fehler gilt, wird aufgrund der oben genannten Vorteile von vielen Gießereien bewusst gegossen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 29. März 2023