Weißes Gusseisen: Wie der Zucker im Tee löst sich der Kohlenstoff vollständig in flüssigem Eisen. Lässt sich dieser gelöste Kohlenstoff beim Erstarren des Gusseisens nicht vom flüssigen Eisen trennen, sondern bleibt vollständig im Gefüge gelöst, spricht man von weißem Gusseisen. Weißes Gusseisen, das eine sehr spröde Struktur aufweist, wird als weißes Gusseisen bezeichnet, da es beim Zerbrechen eine leuchtend weiße Farbe aufweist.
Grauguss: Während das flüssige Gusseisen erstarrt, kann der im flüssigen Metall gelöste Kohlenstoff, beispielsweise der Zucker im Tee, während der Erstarrung als separate Phase austreten. Unter dem Mikroskop erkennt man, dass sich der Kohlenstoff in eine separate, mit bloßem Auge sichtbare Struktur in Form von Graphit zersetzt hat. Diese Art von Gusseisen wird als Grauguss bezeichnet, weil beim Aufbrechen dieser Struktur, in der der Kohlenstoff in Lamellen, also in Schichten, auftritt, eine matte, graue Farbe entsteht.
Geflecktes Gusseisen: Die oben erwähnten weißen Gusseisen entstehen bei schneller Abkühlung, während graues Gusseisen bei relativ langsamer Abkühlung entsteht. Liegt die Abkühlgeschwindigkeit des Gussteils im Übergangsbereich von Weiß zu Grau, sind graue und weiße Strukturen gemeinsam erkennbar. Wir nennen dieses Gusseisen gefleckt, weil beim Brechen eines solchen Stücks graue Inseln auf weißem Grund erscheinen.
Gehärtetes Gusseisen: Diese Art von Gusseisen erstarrt tatsächlich als Weißguss. Anders ausgedrückt: Die Erstarrung des Gusseisens wird so sichergestellt, dass der Kohlenstoff vollständig in der Struktur gelöst bleibt. Anschließend wird das erstarrte Weißgusseisen einer Wärmebehandlung unterzogen, um den in der Struktur gelösten Kohlenstoff von der Struktur zu trennen. Nach dieser Wärmebehandlung tritt der Kohlenstoff in Form unregelmäßig geformter, gruppierter Kugeln aus.
Konnte sich der Kohlenstoff durch die Erstarrung aus dem Gefüge lösen (wie bei Grauguss), kann neben dieser Einteilung noch eine weitere Einteilung anhand der formalen Eigenschaften des entstandenen Graphits vorgenommen werden:
Grauguss (Lamellengraphit): Wenn der Kohlenstoff erstarrt ist und eine schichtartige Graphitstruktur wie Kohlblätter gebildet hat, spricht man von Grauguss oder Lamellengraphit. Diese Struktur, die in Legierungen mit relativ hohem Sauerstoff- und Schwefelgehalt entsteht, lässt sich aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit ohne große Schrumpfungsneigung verfestigen.
Kugelgraphitguss: Wie der Name schon sagt, erscheint Kohlenstoff in dieser Struktur in Form von kugelförmigen Graphitkugeln. Damit Graphit eine kugelförmige statt einer lamellaren Struktur annimmt, müssen Sauerstoff- und Schwefelgehalt der Flüssigkeit unter einen bestimmten Wert reduziert werden. Deshalb behandeln wir bei der Herstellung von Kugelgraphitguss das flüssige Metall mit Magnesium, das sehr schnell mit Sauerstoff und Schwefel reagieren kann, und gießen es anschließend in Formen.
Vermiculargraphitguss: Wenn die Magnesiumbehandlung bei der Herstellung von Kugelgraphitguss unzureichend ist und der Graphit nicht vollständig kugelförmig geformt werden kann, kann diese sogenannte vermiculare (oder kompakte) Graphitstruktur entstehen. Vermiculargraphit, eine Übergangsform zwischen Lamellen- und Kugelgraphit, verleiht Gusseisen nicht nur die hohen mechanischen Eigenschaften von Kugelgraphit, sondern reduziert dank seiner hohen Wärmeleitfähigkeit auch die Schrumpfungsneigung. Diese Struktur, die als Fehler bei der Herstellung von Kugelgraphitguss gilt, wird von vielen Gießereien aufgrund der genannten Vorteile bewusst gegossen.
Veröffentlichungszeit: 20. Dezember 2024