1. Zusammenfassung
EN-GJS-400-15 ist eine weit verbreitete duktile Sorte (Kugelgraphit) Gusseisen gemäß der europäischen EN 1563 Standard.
Eine ausgewogene Kombination aus mäßiger Zugfestigkeit, hohe Duktilität, Gute Zähigkeit, und eine hervorragende Gießbarkeit zeichnen es aus.
Mit einer Mindestzugfestigkeit von 400 MPa und Mindestdehnung von 15%, Diese Sorte eignet sich besonders für Komponenten, die eine zuverlässige mechanische Leistung erfordern, Beständigkeit gegen Stöße und Vibrationen, und kostengünstige Produktion in komplexen Formen.
EN-GJS-400-15 nimmt eine wichtige Position zwischen Grauguss und höherfesten Sphäroguss- oder Stählen ein, Dies macht es zu einer bevorzugten Wahl bei der Flüssigkeitshandhabung, Automobil, Maschinen, und allgemeine technische Anwendungen.
2. Was ist duktiles Eisen EN-GJS-400-15?
Duktiles Eisen ist ein Gusseisen, bei dem der Graphit kugelförmig vorliegt (nodular) Form und nicht als Flocken.
Diese Graphitmorphologie wird durch die kontrollierte Behandlung von geschmolzenem Eisen mit Magnesium oder Magnesiumlegierungen erreicht.
Die kugelförmigen Graphitpartikel reduzieren die Spannungskonzentration und Rissbildung deutlich, Dies führt zu einer wesentlich höheren Festigkeit und Duktilität im Vergleich zu Grauguss.
EN-GJS-400-15 ist eine ferritische oder ferritisch-perlitische Gusssorte mit Kugelgraphit, die eine gute Dehnung und Zähigkeit bietet und gleichzeitig eine ausreichende Festigkeit für strukturelle und drucktragende Komponenten beibehält.
Es wird oft dann gewählt, wenn Gießbarkeit und mechanische Zuverlässigkeit erforderlich sind, ohne auf teurere Schmiedeteile aus Stahl umsteigen zu müssen.
Bezeichnung und Standard
- EN-GJS: Europäische Bezeichnung für Gusseisen mit Kugelgraphit
- 400: Mindestzugfestigkeit in MPa
- 15: Minimale Bruchdehnung in Prozent
Die Note ist in angegeben IN 1563 – Gusseisen mit Kugelgraphit. Im Gegensatz zu einigen Materialnormen, die genaue chemische Zusammensetzungen vorschreiben, IN 1563 definiert Güten hauptsächlich nach mechanischen Eigenschaften und mikrostrukturellen Anforderungen.
Dies ermöglicht Gießereien Flexibilität bei der Legierungsgestaltung und -verarbeitung und gewährleistet gleichzeitig eine gleichbleibende Leistung für Endbenutzer.
3. Standardbereich der chemischen Zusammensetzung
EN-GJS-400-15 hat keine feste chemische Zusammensetzung; stattdessen, Gießereien passen die Chemie an mechanische und mikrostrukturelle Anforderungen an.
Typische Zusammensetzungsbereiche, die in der industriellen Praxis verwendet werden, sind::
| Element | Typische Reichweite (wt. %) | Funktion |
| Kohlenstoff (C) | 3.2 - - 3.8 | Fördert die Graphitbildung, verbessert die Gussbarkeit |
| Silizium (Und) | 2.2 - - 2.8 | Stärkt den Ferrit, fördert die Sphäroidisierung von Graphit |
| Mangan (Mn) | 0.1 - - 0.3 | Kontrolliert die Perlitbildung |
| Phosphor (P) | ≤ 0.05 | Niedrig gehalten, um Sprödigkeit zu vermeiden |
| Schwefel (S) | ≤ 0.02 | Streng auf Knötchenbildung kontrolliert |
| Magnesium (Mg) | 0.03 - - 0.06 (Rest) | Unverzichtbar für die Bildung von Kugelgraphit |
4. Mechanische Eigenschaften und Materialleistung – EN-GJS-400-15
Typische mechanische Eigenschaften (repräsentative Bereiche)
Die folgenden Werte sind repräsentativ für kommerziell hergestellte EN-GJS-400-15-Gussteile im Gusszustand (und in der Regel spannungsarmgeglüht oder leicht wärmebehandelt) Zustand.
Die tatsächlichen Werte hängen von der Gießereipraxis ab, Abschnittsstärke, Wärmebehandlungs- und Inspektionsabnahmekriterien.
| Eigentum | Typisch / nominal | Typische Reichweite (praktisch) |
| Ultimative Zugfestigkeit, Rm | ≈ 400 MPA | 370 - - 430 MPA |
| 0.2% Beweis oder Ertrag (ca.) | ~250–280 MPa | 230 - - 300 MPA |
| Bruchdehnung, A (%) | ≥ 15 % (Mindestnote) | 15 - - 22 % |
| Elastizitätsmodul, E | ≈ 165 GPA | 155 - - 175 GPA |
| Poissonzahl, N | ≈ 0,27–0,29 | 0.26 - - 0.30 |
| Brinellhärte, Hb | ~ 150 (typisch) | 130 - - 230 Hb (Matrixabhängig) |
| Dichte | ≈ 7.15 g · cm⁻³ | 7.05 - - 7.25 g · cm⁻³ |
| Druckfestigkeit (ca.) | Typischerweise > Rm | ~700 – 1200 MPA (abhängig von der Matrix) |
| Frakturschärfe, K_IC (Ost.) | ≈ 40 - - 70 MPA · √m (typisch ferritisch/gemischt) | 30 - - 80 MPA · √m (stark Matrix & qualitätsabhängig) |
| Ermüdungsausdauer (ungekerbt, R = –1, völlig umgekehrt) | konservativ: ~0,3–0,5·Rm | ~120 – 200 MPA (hängt vom Finish ab, Mängel) |
| Wärmeausdehnungskoeffizient, A | ≈ 11.0 × 10⁻⁶ /K | 10.5 - - 12.0 × 10⁻⁶ /K |
| Wärmeleitfähigkeit | ≈ 35 - - 55 W·m⁻¹·K⁻¹ | 30 - - 60 W·m⁻¹·K⁻¹ |
| Spezifische Wärme | ≈ 450 J·kg⁻¹·K⁻¹ | 420 - - 480 J·kg⁻¹·K⁻¹ |
Wichtige Leistungsmerkmale und Mechanismen
Hohe Duktilität und Zähigkeit
EN-GJS-400-15 wird typischerweise mit einer ferritischen oder ferritisch-perlitischen Matrix und Kugelgraphit geliefert.
Die ferritische Matrix sorgt für eine starke plastische Verformungsfähigkeit, während kugelförmiger Graphit die Spannungskonzentration minimiert.
Infolge, Standardgussteile erreichen Dehnung von 15–20 %, Dadurch kann das Material Stoßbelastungen absorbieren und Überlastbedingungen ohne sprödes Versagen tolerieren. Dadurch eignet es sich gut für dynamisch belastete und drucktragende Bauteile.
Mäßige Festigkeit mit günstiger spezifischer Festigkeit
Die Nennzugfestigkeit von EN-GJS-400-15 beträgt ≈400 MPa, mit typischen Produktionsergebnissen in der 370–430 MPa Bereich und gelegentliche Werte nähern sich ≈450 MPa unter optimierten Bedingungen.
Dies stellt ungefähr dar 1.5-2 mal die Festigkeit von gewöhnlichem Grauguss (Z.B., GG25), während sie unter Stählen mit mittlerem Kohlenstoffgehalt bleiben.
Aufgrund einer mit Stahl vergleichbaren Dichte, Die Die spezifische Festigkeit ist ähnlich wie bei Kohlenstoffstahl, Aber die gussbasierte Fertigung liefert im Allgemeinen Ergebnisse 20–40 % niedrigere Gesamtteilekosten, insbesondere für komplexe Geometrien.
Gute maschinabilität
Mit typischen Härtegraden von ~130–180 HB, EN-GJS-400-15 bearbeitet effizient.
Kugelgraphit reduziert Schnittkräfte und Werkzeugverschleiß, Unterstützung höherer Schnittgeschwindigkeiten und stabiler Werkzeugstandzeit.
In der industriellen Praxis, Die Bearbeitungsproduktivität ist oft 20–30 % höher als für Grauguss. Oberflächenveredelungen von RA 3.2-6,3 μm sind in der Serienfertigung problemlos realisierbar.
Leistung bei niedrigen Temperaturen
EN-GJS-400-15 behält seine gute Zähigkeit bei Minustemperaturen. Bei –20 ° C., Aufprallenergiewerte von ≥20 J werden üblicherweise bei gut kontrollierten Gussstücken erreicht, übertrifft Grauguss deutlich.
Für den Einsatz bei niedrigeren Temperaturen (runter zu –40 ° C.), Eine verbesserte Zähigkeit kann durch eine strengere Phosphorkontrolle erreicht werden (≤0,04 Gew.-%) und mäßige Nickellegierung (≈0,5–1,0 Gew.-%), ermöglicht Aufprallenergien von ≥25 J, vorbehaltlich einer Eignungsprüfung.
Einfluss der Wärmebehandlung auf mechanische Eigenschaften
EN-GJS-400-15 wird hauptsächlich im Gusszustand verwendet, Durch eine gezielte Wärmebehandlung kann die Leistung jedoch noch weiter optimiert werden:
- Glühen (Ferritisierendes Glühen): Durchgeführt bei 850–900℃ für 2–3 Stunden, gefolgt von der Ofenkühlung (≤5℃/min).
Dieser Prozess wandelt Restperlit in Ferrit um, Erhöhung der Dehnung um 5–10 % und der Schlagenergie um 15–20 %, Geeignet für Bauteile, die eine extrem hohe Duktilität erfordern (Z.B., Druckrohre). - Stressabbau Glühen: Durchgeführt bei 550–600℃ für 3–4 Stunden, gefolgt von Luftkühlung.
Beseitigt Restspannungen, die durch ungleichmäßige Abkühlung beim Gießen entstehen, Reduzierung der Verformung während der Bearbeitung um 30–40 %, entscheidend für Präzisionskomponenten (Z.B., Automobilnaben). - Normalisierung: Durchgeführt bei 900–950℃ für 1–2 Stunden, gefolgt von Luftkühlung. Erhöht den Perlitgehalt auf 15–20 %, Verbesserung der Zugfestigkeit auf 450–500 MPa, aber Reduzierung der Dehnung auf 10–12 %. Wird für Komponenten verwendet, die eine höhere Festigkeit, aber geringere Anforderungen an die Duktilität erfordern.
5. Produktions- und Prozesskontrolle (Gießereipraktiken)
Schmelzen und Knötchenbildung
- Kontrolle der Ladungs- und Schmelzchemie. Durch die Kontrolle der Ladungsmischung wird eine konsistente Basischemie erreicht (Schrott, Schweineisen, Ferrolegierungen) und Einhaltung strenger Grenzwerte für Schwefel, Phosphor und Silizium.
Sauberkeit schmelzen, Sauerstoffkontrolle und genaue Zugaben sind Voraussetzungen für eine vorhersagbare Nodularität und Matrixkontrolle. - Nodulisierungspraxis. Kugelgraphit wird durch kontrolliertes Magnesium hergestellt (oder Mg + seltene Erden) Behandlung. Zu den gängigen Methoden gehören Zugaben in der Schmelze und Pfannendosierung.
Wichtige Prozessvariablen sind die Nodulizer-Dosierung, Schmelztemperatur, Rühren/Rühren und das Zeitintervall zwischen Behandlung und Gießen.
Eine falsche Dosierung oder eine zu lange Haltezeit führen zu degenerierten Graphitformen (perlitischer/klumpiger Graphit) die die Duktilität und Ermüdungsbeständigkeit verschlechtern. - Impfung und Modifikation. Impfstoffe (Auf Fe-Si-Basis) werden verwendet, um eine gleichmäßige Graphitkeimbildung zu fördern und die Matrix zu stabilisieren.
Impfmenge und -zeitpunkt werden an die Abschnittsgröße und die erwartete Abkühlgeschwindigkeit angepasst, um das angestrebte Ferrit-/Perlit-Gleichgewicht zu erreichen.
Gießmethoden und Abschnittsgrößeneffekte
- Typische Prozesse. EN-GJS-400-15 wird im konventionellen Sandgussverfahren hergestellt, Schalenformung, Investition/Präzisionsguss- und Schleuderverfahren je nach Teilegeometrie und -menge.
Jede Route erfordert eine maßgeschneiderte Wärmekontrolle und Angusskonstruktion, um Fehler zu vermeiden. - Einfluss der Schnittdicke. Die Abkühlgeschwindigkeit beeinflusst stark den Matrixanteil: Dicke Abschnitte neigen zu Ferrit, dünne Abschnitte in Richtung Perlit.
Gießereien gleichen dies mit einer Impfstrategie aus, Gating Design, Abkühlung und gezielte Wärmebehandlung nach dem Guss, wenn gleichmäßige Eigenschaften erforderlich sind. Konstrukteure sollten extreme Querschnittsvariationen innerhalb desselben Gussteils vermeiden.
Prozesskontrolle und Qualitätssicherung
- Primäre Produktionskennzahlen. Kontrollieren und dokumentieren: Nodularitätsprozentsatz, Graphitgrößenverteilung, Ferrit/Perlit-Fraktion, Zug Rm und Dehnung, Härtekartierung, und chemische Zusammensetzung für jede Hitze.
- Defektkontrolle. Implementieren Sie das Anschnitt-/Riser-Design, Sauberkeit schmelzen, und Gießpraxis, um Schrumpfung zu minimieren, Porosität und Einschlüsse. Setzen Sie Filtration und Entgasung dort ein, wo Geometrie oder Betrieb eine hohe Integrität erfordern.
- Inspektionsregime. Zu den Routinekontrollen gehören Zug- und Härteprüfungen, metallografische Proben (Knotenheit, Matrixanteil) und chemische Analyse.
Für kritische Teile fügen Sie NDT hinzu (radiologisch, Ultraschall-, oder CT) und ggf. Druck-/Dichtheitsprüfungen.
Definieren Sie Akzeptanzkriterien, die an die Funktion der Komponente gebunden sind (Z.B., maximal zulässige Porosität, minimale Nodularität).
6. Herstellung, Reparatur und Schweißbarkeit
Allgemeine Überlegungen
- Die Schweißbarkeit von Sphäroguss ist beschränkt relativ zu Stählen: hohes Kohlenstoffäquivalent in der Wärmeeinflusszone (Gefahr), Durch Eigenspannungen und die mögliche Bildung hartmartensitischer Zonen besteht bei ungeeigneten Verfahren die Gefahr der Rissbildung.
Behandeln Sie das Schweißen als qualifizierte Reparaturtechnik und nicht als Routinefertigung.
Empfohlener Reparaturschweißansatz
- Vorwärm- und Zwischenlagensteuerung. Typische Vorheizbereiche sind 150–300 ° C. abhängig von Abschnittsgröße und Geometrie; Halten Sie die Zwischenlagentemperaturen unter den angegebenen Obergrenzen (häufig < 300–350 ° C.) um die Abkühlgeschwindigkeit zu kontrollieren und harte Mikrostrukturen zu vermeiden.
Passen Sie die Temperaturen basierend auf der Teilemasse und der Einspannung an. - Auswahl des Zusatzwerkstoffes. Verwenden Sie Verbrauchsmaterialien auf Nickelbasis oder speziell formulierte Gusseisen-/Fe-Ni-Verbrauchsmaterialien für beste Duktilität und geringere Rissbildungsneigung.
Diese Füllstoffe tolerieren Fehlpaarungen und erzeugen ein duktileres Schweißgut und eine höhere HAZ. Vermeiden Sie einfache Stahlstäbe mit niedrigem Wasserstoffgehalt. - Schweißprozesse. Manuelles Metalllichtbogenschweißen mit geeigneten Elektroden, Tig (Gtaw) mit Nickelfüllung, und neue Methoden (Laser, induktionsunterstützt, Hybride Prozesse) werden alle erfolgreich eingesetzt, wenn die Verfahren qualifiziert sind.
Bei großen/komplexen Teilen ist die lokale Vorwärmung mittels Induktion wirksam. - Wärmebehandlung nach dem Schweigen. Wo erforderlich, Stressabbau oder Temperierung durchführen (häufig im Bereich 400–600 ° C.) um Eigenspannungen zu reduzieren und harten Martensit in der WEZ zu mildern.
Der genaue Zyklus muss qualifiziert sein, um eine übermäßige Erweichung oder Dimensionsverzerrung zu vermeiden. - Qualifizierung und Prüfung. Jeder Schweißvorgang sollte anhand repräsentativer Prüfscheine qualifiziert werden und mechanische Tests umfassen (Zug, biegen), Härteuntersuchungen an Schweißnähten und WEZ, und entsprechende NDT (penetrant, Radiographie oder Ultraschall).
Alternativen zum Schmelzschweißen
- Für viele Reparaturfälle berücksichtigen: mechanische Reparatur (verschraubte Hülsen, Klemmen), Metallnähte/-stopfen, Löschen, Klebeverbindung, oder Einsatz von Reparatureinsätzen und Sleeves.
Diese Optionen verringern häufig das Risiko und bewahren die Eigenschaften unedler Metalle.
7. Design, Empfehlungen zur Bearbeitung und Oberflächenbehandlung
Designrichtlinien
- Geometrie und Übergänge. Verwenden Sie sanfte Übergänge und großzügige Verrundungen: Vermeiden Sie scharfe Ecken und abrupte Dickenänderungen, die die Belastung auf Knötchen konzentrieren.
Als praktische Regel, Wählen Sie mindestens Kehlradien 1.5× die Nennwandstärke mit einem Minimum von ~3mm für kleine Abschnitte. - Kontrolle der Wandstärke. Möglichst gleichmäßige Wandstärken konstruieren. Für Sandguss, Typische praktische Mindestwandstärken für Sphäroguss sind 4–6 mm je nach Werkzeug und Gussverfahren; Anpassung an bauliche Aufgaben- und Serviceanforderungen.
- Riser- und Angussdesign. Legen Sie Anguss und Zuführung fest, um die Schrumpfung in kritischen Bereichen zu minimieren; umfassen Abkühlungen oder lokale Querschnittsvergrößerungen, sofern dies zur Kontrolle der Mikrostruktur erforderlich ist.
Bearbeitungsanleitung
- Werkzeuge und Geometrie. Verwenden Sie für unterbrochene Schnitte und Schruppen Hartmetalleinsätze mit geeigneten Sorten; Positive Spanflächen und Spanbrecher verbessern die Spankontrolle.
Gemahlenes oder beschichtetes Hartmetall wird bevorzugt, wenn der Perlitgehalt zunimmt. - Schnittparameter. Wählen Sie Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe basierend auf Härte und Matrix; Behandeln Sie EN-GJS-400-15 wie einen legierten Stahl mit vergleichbarem HB.
Verwenden Sie starre Maschinenaufbauten, effizientes Kühlmittel, und Spankontrolle zur Vermeidung von Rattern und Oberflächenschäden. - Maßtoleranzen und Ausführungen. Bei entsprechender Spannungsentlastung sind enge Toleranzen erreichbar (siehe Wärmebehandlung).
Typische bearbeitete Oberflächengüten in der Produktion können erreicht werden RA 3.2-6,3 µm; Geben Sie die Oberflächenklasse und Prüfpunkte für ermüdungsempfindliche Zonen an. - Verzerrungskontrolle. Wenn enge Toleranzen erforderlich sind, Beziehen Sie Spannungsarmglühen in den Prozessplan ein und ordnen Sie Schrupp- und Schlichtdurchgänge auf, um Verzerrungen zu minimieren.
Oberflächenschutz und Verschleißbehandlungen
- Korrosionsschutz. Verwenden Sie Farben, Epoxidbeschichtungen, fusionsgebundenes Epoxid (für Rohreinbauten), oder Futtersysteme (Zementmörtel, Polymerauskleidungen) Abhängig von der Flüssigkeitschemie und der Betriebstemperatur.
Erwägen Sie den kathodischen Schutz für Erd- oder Meeresanwendungen. - Resistenz tragen. Tragen Sie Thermospray auf (Hvof), Auftragsschweißungen oder lokales Induktionshärten in Zonen mit hohem Verschleiß.
Wo möglich, Entwerfen Sie austauschbare Verschleißeinsätze oder gehärtete Hülsen, um die Wartung zu vereinfachen. Validieren Sie Adhäsions- und HAZ-Effekte an Prototypenteilen. - Verbesserung der Ermüdung. Für hochzyklische Komponenten muss die Oberflächenbearbeitung angegeben werden (Schleifen/Polieren), Kugelstrahlen zur Erzeugung kompressiver Oberflächenspannungen, und Entfernung der Gusshaut an kritischen Hohlstellen, um Oberflächenfehler zu beseitigen.
8. Typische Anwendungen von duktilem Gusseisen EN-GJS-400-15
EN-GJS-400-15 ist ein vielseitiger Gusswerkstoff mit guter Duktilität (A ≥ 15%), Mäßige Zugfestigkeit (nominal ≈ 400 MPA), und günstige Gieß- und Bearbeitbarkeit.
Die Kombination macht es für ein breites Branchenspektrum attraktiv.
Flüssigkeitshandhabungs- und Hydraulikausrüstung
Gemeinsame Teile: Pumpenhüllen, Ventilkörper, Flansche, Laufradgehäuse, Pumpenabdeckungen, Steuerventilkomponenten.
Warum EN-GJS-400-15: gute Druckfestigkeit und Zähigkeit, Hervorragende Gießbarkeit für komplexe Innenkerne, gute Bearbeitbarkeit für Dichtflächen und Anschlüsse.
Pumpe, Kompressor- und Ventilverkleidungskomponenten
Gemeinsame Teile: Ventilhauben, Antriebsgehäuse, Getriebegehäuse für Pumpen.
Warum EN-GJS-400-15: Kombination aus Schlagfestigkeit und Bearbeitbarkeit für präzise Passflächen und Gewindemerkmale; Widerstandsfähigkeit gegenüber vorübergehenden hydraulischen Stößen.
Kraftübertragungs- und Getriebegehäuse
Gemeinsame Teile: Getriebehäuser, Differentialträger, Glockengehäuse, Getriebehalterungen.
Warum EN-GJS-400-15: Steifigkeit für eine genaue Lagerausrichtung (E ≈ 160–170 GPa), Dämpfungseigenschaften reduzieren Geräusche/Vibrationen, und integraler Guss reduziert die Anzahl der Baugruppen. Wirtschaftlich für mittelschwere Antriebsstranganwendungen.
Fahrzeugfederung, Lenkung und Strukturbauteile
Gemeinsame Teile: Knöchel, Steuerarmgehäuse (in einigen Fahrzeugklassen), Klammern, Flansche.
Warum EN-GJS-400-15: gute Zähigkeit und Energieaufnahme bei Stößen oder Überlastungen, verbessertes Ermüdungsverhalten gegenüber Grauguss, Kostenvorteile bei komplexen Geometrien.
Land- und Baumaschinen
Gemeinsame Teile: Gestängegehäuse, Gehäuse für Hydraulikmotoren, Getriebe, Kupplungsflansche, Rahmenhalterungen.
Warum EN-GJS-400-15: robust gegenüber Stoßbelastungen und abrasiven Umgebungen; gegossene endkonturnahe Formen reduzieren das Schweißen/die Montage.
Maschinenrahmen, Stützen und allgemeine Industriegussteile
Gemeinsame Teile: Maschinenbasen, Pumpenhalterungen, Kompressorrahmen, Getrieberahmen.
Warum EN-GJS-400-15: günstige Dämpfung (reduziert übertragene Vibrationen), Dimensionsstabilität nach Spannungsentlastung, leicht zu bearbeitende Montagemerkmale.
Rohrbeschläge, Schachtabdeckungen und kommunale Hardware
Gemeinsame Teile: Armaturen, Tees, Ellbogen, Flanschbauteile, Manloch Cover, Straßenmobiliar.
Warum EN-GJS-400-15: Haltbarkeit, Schlagfestigkeit, Gute Gießbarkeit für Formen mit unterschiedlichen Wandstärken, und Wirtschaftlichkeit in mittleren bis großen Mengen.
Eisenbahn, Marine- und Off-Highway-Komponenten
Gemeinsame Teile: Kupplungen, Halterung, Gehäuse für Bordpumpen und Zusatzgeräte.
Warum EN-GJS-400-15: Zähigkeit in Aufprallumgebungen, akzeptable Korrosionsbeständigkeit bei Beschichtungen, und gutes Ermüdungsverhalten bei hochwertiger Herstellung.
Lagergehäuse, Buchsen und Strukturstützen
Gemeinsame Teile: Gehäusekörper, Lagerträger, Kissenblöcke (wo weißmetallurgische Einsätze oder Liner verwendet werden).
Warum EN-GJS-400-15: Unterstützt präzise Bohrungen, wenn es durch Spannungsentlastung stabilisiert wird; gute Druck- und Tragfähigkeit.
Verschleiß- und abriebfeste Komponenten (mit Oberflächenbehandlungen)
Gemeinsame Teile: Tragenplatten, Brechergehäuse (mit Linern), Laufradabdeckungen (gefüttert).
Warum EN-GJS-400-15: Der Basisguss sorgt für Robustheit und strukturelle Unterstützung; Die Lebensdauer wird durch Overlays gewährleistet, Liner, oder lokales Induktionshärten. Dieser Ansatz ist wirtschaftlicher als die Herstellung des gesamten Teils aus hartem Stahl.
Prototypen und Kleinserien-Präzisionsgussteile
Gemeinsame Teile: maßgeschneiderte Gehäuse, Prototypen, die eine genaue Maßkontrolle erfordern, Kleinserienproduktionen.
Warum EN-GJS-400-15: Fähigkeit, komplizierte Geometrien mit guter Oberflächengüte und reduziertem Bearbeitungsaufwand herzustellen; Die vorhersehbare Materialreaktion unterstützt den schnellen Übergang vom Prototypen zum Produktionsübergang.
9. Häufig verwendete internationale gleichwertige Standards für EN-GJS-400-15
| Region / Standardsystem | Gemeinsame Bezeichnung (gleichwertig) | Typischer Referenzstandard | Nennzugkraft (ca.) | Nenndehnung (ca.) | Notizen / Anleitung |
| Europa (Original) | EN-GJS-400-15 | IN 1563 | 400 MPA (min) | 15 % (min) | Europäische Grundnote; oft durch EN-Bezeichnung und Materialnummer spezifiziert (5.3106). |
| AUS (historisch) | GGG40 | AUS (Vermächtnis) | ~ 400 MPa | ~ 15 % | Ältere deutsche Bezeichnung wird häufig auf EN-GJS-400-15 abgebildet; Überprüfen Sie das Lieferantenzertifikat zur Bestätigung. |
| ISO | GJS-400-15 | ISO 1083 (Gusseisen mit Kugelgraphit) | ~ 400 MPa | ~ 15 % | Die ISO-Benennung stimmt eng mit der EN-Benennung überein; Verwenden Sie ISO/EN-Text, um die Mikrostrukturakzeptanz zu bestätigen. |
| ASTM (USA) – am nächsten durch Dehnung | Klasse A536 60-40-18 (ca.) | ASTM A536 | ~ 414 MPA (60 ksi) | ~ 18 % | Die Dehnung ist ähnlicher als bei einigen ASTM-Typen; UTS etwas höher als 400 MPA. Verwenden Sie es, wenn die Dehnung Priorität hat. |
ASTM (USA) – am nächsten nach Zugfestigkeit |
Klasse A536 65-45-12 (ca.) | ASTM A536 | ~448 MPa (65 ksi) | ~ 12 % | Höhere Zugfestigkeit, aber geringere Dehnung (12%). Keine direkte Eins-zu-eins-Übereinstimmung – wählen Sie durch mechanischen Kompromiss. |
| China (VR China) | QT400-15 | Gb/t (Sphärogussserie) | ~ 400 MPa | ~ 15 % | Gemeinsame chinesische Bezeichnung für die gleiche Aufführungsgruppe. Bestätigen Sie die nationale Standardklausel und das Zertifikat. |
| Typische kommerzielle Schreibweise | 5.3106 | Europäische Materialnummer | ~ 400 MPa | ~ 15 % | Materialnummer, die häufig in der Beschaffungs- und Lieferantendokumentation verwendet wird, um Unklarheiten zu vermeiden. |
10. Nachhaltigkeit, Recyclingfähigkeit und Kostenüberlegungen
- Recyclabalität: Sphäroguss lässt sich in den üblichen Eisenrecyclingströmen gut recyceln.
In der Gießereipraxis fallen häufig erhebliche Schrottanteile an, Reduzierung der grauen Energie pro Teil im Vergleich zur Primärmetallurgie. - Lebenszykluskosten: für komplexe Formen, Gegossenes EN-GJS-400-15 bietet oft niedrigere Gesamtteilekosten als mehrteilige geschweißte Stahlbaugruppen oder geschmiedete Komponenten, wenn man die endkonturnahe Geometrie berücksichtigt, Bearbeitungszugaben und Teilekonsolidierung.
Denken Sie an die Wartung, Reparaturfähigkeit und Beschichtungslebensdauer bei der Durchführung von Lebenszykluskostenvergleichen.
11. Vergleich mit ähnlichen Materialien
| Eigentum / Material | EN-GJS-400-15 (duktiles Eisen) | EN-GJS-500-7 (hochfestes GJS) | Adi (Austempered duktiles Eisen) | Mittelkohlenstoffhaltiger Stahl (C45 / 1045) | ASTM A536 (65-45-12) |
| Typischer Zug-Rm (MPA) | ≈ 370–430 | ≈ 450–550 | ≈ 500–1.400 (Note abhängig) | ≈ 600–750 | ≈ 420–480 |
| Typische Dehnung A (%) | 15–20 | ≈ 6–10 | ≈ 3–12 | ≈ 10–16 | ≈ 12 |
| Typischer Brinell HB | 130–180 | 160–240 | 200–500 | 160–220 | 150–220 |
| Elastizitätsmodul (GPA) | 160–170 | 160–170 | 160–170 | 200–210 | 160–170 |
| Verarbeitbarkeit (relativ) | Gut – Graphit hilft beim Spanbrechen; Hartmetallwerkzeuge empfohlen | Mittelmäßig – höherer Perlit erhöht den Werkzeugverschleiß | Niedriger – viel schwieriger, erfordert robuste Werkzeuge | Gut – konventionelle Bearbeitungspraxis | Gut – ähnlich der EN-GJS-Familie |
Schweißbarkeit (relativ) |
Mäßig – Reparaturschweißen erfordert qualifizierte Verfahren & Ni-Füllstoffe | Mäßig – ähnliche Einschränkungen; Verfahrensqualifikation erforderlich | Schlecht–Mäßig – Schweißen wird normalerweise vermieden | Gut – routinemäßiges Schweißen mit Standard-Verschleißmaterialien | Mäßig – qualifiziertes Schweißen erforderlich |
| Typische Anwendungen | Pumpe & Ventilkörper, Gehäuse, Maschinenrahmen, Knöchel | Robustere Gehäuse, Getriebe, Hochstress-Komponenten | Hochverriegelung, Wellen, ermüdungskritische Teile | Wellen, Schmiedungen, geschweißte Strukturen | Pumpen-/Ventilkomponenten, sofern ASTM-Spezifikation erforderlich |
| Relative Kosten (Material + Verarbeitung) | Mittel – wirtschaftlich für komplexe Gussteile | Mittel–Hoch – höhere Kontroll-/Verarbeitungskosten | Hoch – spezielle Wärmebehandlung und Qualitätssicherung erhöhen die Kosten | Mittel–Hoch – höhere Bearbeitungs-/Montagekosten für komplexe Formen | Mittel – vergleichbar, wenn ASTM erforderlich ist |
12. Maßgeschneiderte Präzisionsgussteile aus duktilem Eisen von Langhe
Langhe ist auf maßgeschneiderte Präzisionsgussteile aus duktilem Eisen spezialisiert, einschließlich EN-GJS-400-15, Unterstützung einer Vielzahl von Branchen.
Durch kontrolliertes Schmelzen, Nodularisation, und fortschrittliche Formverfahren, Langhe kann Gussteile mit gleichbleibenden mechanischen Eigenschaften liefern, enge dimensionale Toleranzen, und maßgeschneiderte Oberflächenveredelungen.
Zusätzlich zum Casting, Langhe Bietet sekundäre Operationen wie die Bearbeitung, Wärmebehandlung, Beschichtung, und Inspektion, So erhalten Kunden einbaufertige Komponenten, die spezifische technische und qualitative Anforderungen erfüllen.
13. Abschluss
Sphäroguss EN-GJS-400-15 ist ein vielseitiger und zuverlässiger technischer Werkstoff, der die Lücke zwischen herkömmlichem Gusseisen und Stahl schließt.
Seine ausgewogenen mechanischen Eigenschaften, Ausgezeichnete Gussbarkeit, und Kosteneffizienz machen es zur bevorzugten Wahl für mittelschwere Strukturanwendungen, Hydraulik, und mechanische Komponenten.
Richtiges Design, Prozesskontrolle, und Qualitätssicherung sind unerlässlich, um das Leistungspotenzial voll auszuschöpfen.
Für Anwendungen, die eine höhere Festigkeit oder Ermüdungsbeständigkeit erfordern, Alternative Sphärogusssorten oder Stähle sollten in Betracht gezogen werden, aber für viele industrielle Anwendungen, EN-GJS-400-15 bleibt eine optimale und bewährte Lösung.
FAQs
Ist EN-GJS-400-15 für druckführende Bauteile geeignet??
Ja, Es wird üblicherweise für Ventile verwendet, Pumps, und Rohrverbindungsstücke, wenn sie gemäß den einschlägigen Drucknormen entworfen und getestet wurden.
Kann EN-GJS-400-15 Stahl in strukturellen Anwendungen ersetzen??
In vielen Gussbauteilen, ja – insbesondere dort, wo komplexe Geometrie und Vibrationsdämpfung erforderlich sind. Jedoch, Schweißbarkeit und sehr hohe Ermüdungsanforderungen können Stahl begünstigen.
Welche Matrixstruktur ist typisch für EN-GJS-400-15??
Hauptsächlich ferritisch oder ferritisch-perlitisch, optimiert, um eine hohe Dehnung und Zähigkeit zu erreichen.
Wie wirkt sich die Abschnittsdicke auf die Eigenschaften aus??
Dickere Abschnitte kühlen langsamer ab und neigen dazu, mehr Ferrit zu bilden, während dünnere Abschnitte mehr Perlit entwickeln können. Die Steuerung des Gießereiprozesses kompensiert diese Effekte.
Können die Eigenschaften angepasst werden??
Ja. Durch Kompositionsanpassung, Impfung, und Wärmebehandlung, Gießereien können die Härte feinabstimmen, Stärke, und Duktilität im EN-GJS-400-15-Rahmen.
