GIEßEREI-PROZESSTECHNOLOGIE 

Schmelzprozesse

Zum Schmelzen werden üblicherweise Induktionsöfen oder Lichtbogenöfen eingesetzt, um die Homogenität der chemischen Zusammensetzung der Legierung sicherzustellen. Bei Gusseisen mit hohem Chromgehalt ist es notwendig, die Schmelzefreisetzungstemperatur genau zu steuern, um eine gute Fließfähigkeit des Gusseisens sicherzustellen.

Formen und gießen

Konventionelles Sandformen: Geeignet für komplex geformte verschleißfeste Teile, beispielsweise durch sandbeschichtetes Formen.

Schrägfüllung: Bei großen dickwandigen Teilen (z. B. Walzen) wird Schräggießen mit Einbau tonnenförmiger Köpfe eingesetzt, um die Zuführung zu optimieren und Lunker und Risse zu vermeiden.

Härtungskontrolle

Der Grad der Graphitisierung wird durch Steuerung der Abkühlgeschwindigkeit gesteuert. Bei schneller Abkühlung entsteht eine gebleichte Struktur (hohe Härte), bei langsamer Abkühlung entsteht eine graue Struktur (hohe Viskosität).

WÄRMEBEHANDLUNG

Die Wärmebehandlung ist ein notwendiger Schritt zur weiteren Optimierung der Mikrostruktur von verschleißfestem Gusseisen, wodurch innere Spannungen abgebaut und die Leistungseigenschaften verbessert werden:

Abschrecken und Anlassen:

Weißes Gusseisen mit hohem Chromgehalt: Die Austenitisierungstemperatur beträgt 850–1100 °C, nach dem Abschrecken wird eine martensitische Basis erhalten, anschließend wird ein Niedertemperaturanlassen bei 210–290 °C durchgeführt, um eine hohe Härte (über 60 HRC) und eine entsprechende Erhöhung der Zähigkeit aufrechtzuerhalten.

Hochfestes Gusseisen mit mittlerem Mangangehalt: einer Normalisierung oder isothermen Härtung unterzogen, um die Struktur aus Martensit + Restaustenit + Kugelgraphit zu erhalten, die eine hohe Verschleißfestigkeit und Zähigkeit bietet.

Oberflächenhärtung: Bei Teilen wie Graugussführungen kommt die Hochfrequenz-Induktionsoberflächenhärtung zum Einsatz, die nur die Oberflächenschicht härtet und die Zähigkeit des Kerns erhält.

HÄUFIGE FEHLER UND IHRE VORBEUGUNG

Risse: Gusseisen mit hohem Chromgehalt neigt zu Heißrissen. Zu den Präventionsmaßnahmen gehören die Kontrolle des Schwefel- und Phosphorgehalts, die Zugabe angemessener Mengen an Stahlschrott zur Erhöhung der Festigkeit, die Durchführung von Glühungen bei niedriger Temperatur und die rationelle Gestaltung des Angusssystems zur Reduzierung von Spannungskonzentrationen.

Lunker / Porosität: Für große, massive Gussteile muss Strom bereitgestellt werden. Durch die Berechnung der Module werden Gewinne in ausreichender Größe nach dem Prinzip der gerichteten Erstarrung entworfen.

SCHLUSSFOLGERUNG

Die Herstellung von verschleißfestem Gusseisen ist ein komplexes System, das die Auswahl des geeigneten Materialtyps (reibungsarm oder verschleißfest) in Abhängigkeit von den spezifischen Betriebsbedingungen, eine genaue Kontrolle der chemischen Zusammensetzung der Legierung, den Einsatz fortschrittlicher Gusstechnologien und geeignete Wärmebehandlungssysteme erfordert, um ein optimales Gleichgewicht zwischen hoher Verschleißfestigkeit und ausreichender Zähigkeit zu erreichen.