Gusseisen mit Kugelgraphit ist kein einzelner Werkstoff, sondern eine Familie von Werkstoffen, die durch die Möglichkeit der Steuerung des Feingefüges ein breites Spektrum an Eigenschaften bietet. Das charakteristische Merkmal, daß alle Arten von Gusseisen mit Kugelgraphit verbindet, ist die mehr oder weniger sphärolithische Form der Graphitkugeln. Die Kugeln verhindern die Rissausbreitung aufgrund des stumpfen Rissgrunds und machen das Gusseisen mit Kugelgraphit duktil (zäh). Diese Kenngröße ist entscheidend für die Qualität und die Beschaffenheit von Gusseisen mit Kugelgraphit und wird in kompetenten Sphärogießereien mit hoher Meßgenauigkeit bestimmt und gesteuert.

Ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit

Graphitkugeln in einem ferritischen Grundgefüge gewährleisten einen Eisenwerkstoff mit guter Duktilität und Kerbschlagzähigkeit sowie mit Zug- und Streckgrenzfestigkeiten, die denen kohlenstoffarmer Stähle gleich sind. Ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit kann bereits im Gusszustand erreicht werden, doch um ein Maximum an Duktilität und Tieftemperaturzähigkeit sicherzustellen, kann man es einem Temperglühen unterziehen.

Ferritisch-perlitisches Gusseisen mit Kugelgraphit

Diese sind die gebräuchlichsten Sorten des Gusseisens mit Kugelgraphit, die für gewöhnlich im Gusszustand hergestellt werden. Die Graphitkugeln sind in ein Grundgefüge eingebettet, welches sowohl Ferrit als auch Perlit enthält. Die Eigenschaftswerte bewegen sich zwischen denen von ferritischen und perlitischen Sorten. Diese Gußwerkstoffe besitzen eine gute Bearbeitbarkeit und ihre Herstellungskosten sind gering.

Perlitisches Gusseisen mit Kugelgraphit

Graphitkugeln in einer perlitischen Matrix ergeben ein Gusseisen mit hoher Festigkeit, guter Verschleißfestigkeit, moderater Zähigkeit und Kerbschlagzähigkeit. Die Bearbeitbarkeit ist im Verhältnis zu Stählen mit vergleichbaren physikalischen Eigenschaften hervorragend.

Die vorangegangenen drei Sorten des Gusseisens mit Kugelgraphit sind die am häufigsten verbreiteten und werden normalerweise im Gusszustand verwendet. Gusseisen mit Kugelgraphit kann auch legiert und/oder wärmebehandelt werden, um die folgenden Sorten, mit einer breiten Palette zusätzlicher Anwendungen, herzustellen.

Martensitisches Gusseisen mit Kugelgraphit

Um eine Perlitbildung zu verhindern, müssen ausreichend Legierungszusätze verwendet und eine anschließende Vergütungs-Wärmebehandlung (Abschrecken und Anlassen) durchgeführt werden. So erhält man martensitisches Gusseisen mit Kugelgraphit. Das aus der Glühbehandlung resultierende martensitische Grundgefüge bewirkt eine sehr hohe Zug- und Verschleißfestigkeit des Werkstoffs. Die Zähigkeit nimmt mit der Zunahme von Martensit ab.

Bainitisches Gusseisen mit Kugelgraphit

Diese Gusseisensorte kann durch Legieren und/oder durch eine Wärmebehandlung hergestellt werden. Sie ist hart und verschleißfest.

Austenitisches Gusseisen mit Kugelgraphit

Austenitisches Gusseisen mit Kugelgraphit zeigt eine sehr gute Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit, gute magnetische Eigenschaften sowie hohe Festigkeitswerte und ist bei hohen Temperaturen maßbeständig. Dieser Werkstoff hat interessante Eigenschaften.

Austenitisch-ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit (ADI)

ADI, das jüngste Mitglied der Familie, ist eine Weiterentwicklung von Gusseisen mit Kugelgraphit. Dieser Werkstoff kann nur mit Hilfe einer speziellen Wärmebehandlung (Zwischenstufenvergütung) aus Gusseisen mit Kugelgraphit hergestellt werden. ADI ist doppelt so hart wie perlitisches Gusseisen mit Kugelgraphit, hat aber dennoch eine hohe Dehnung und Zähigkeit. Diese Eigenschaftskombination kennzeichnet einen Werkstoff mit ausgezeichneter Verschleiß - und Dauerschwingfestigkeit.