1. Einführung
EN-GJL-250 ist eine weit verbreitete Sorte Grauguss in der europäischen Praxis festgelegt.
Die Bezeichnung weist auf einen Grauguss mit garantierter Qualität hin Mindestzugfestigkeit um 250 MPA und eine Flockengraphit-Mikrostruktur.
EN-GJL-250 wird gewählt, wenn kosten, Gussbarkeit, Vibrationsdämpfung und hervorragende Bearbeitbarkeit stehen im Vordergrund – zum Beispiel Werkzeugmaschinenbasen, Motorblöcke, Pumpengehäuse und Bremsscheiben.
2. Was ist Grauguss EN-GJL-250??
EN-GJL-250:
- IN — Europäischer Standardbezeichnungsstil.
- GJL — Grauguss (Graphitflockenmorphologie).
- 250 — bezeichnet die Mindestzugfestigkeit in MPa (D.h., ≈250 MPa).
Grauguss EN-GJL-250 ist weit verbreitet Gusseisensorte in europäischen Standards, definiert unter IN 1561.
Es zeichnet sich aus durch Lamellar (Flocke) Graphit, dispergiert in einer metallischen Matrix, typischerweise eine Kombination aus Perlit und Ferrit.
Die „250“ in der Bezeichnung bezieht sich auf a Mindestzugfestigkeit von ca 250 MPA, Gewährleistung einer vorhersehbaren mechanischen Leistung für Strukturgussteile.
EN-GJL-250 wird üblicherweise für Komponenten verwendet, die Folgendes erfordern gute maschinabilität, Dämpfungskapazität, und mäßige Stärke, Dies macht es zu einer kostengünstigen Wahl für mittelschwere Industrieteile.
Merkmale
- Flockengraphit-Mikrostruktur: Die Graphitflocken unterbrechen die metallische Matrix, Material geben Ausgezeichnete Vibrationsdämpfung Und Spanbruchverhalten Während der Bearbeitung.
- Mäßige Zugfestigkeit: Eine Mindestzugfestigkeit von ~250 MPa bietet eine ausreichende Leistung für viele strukturelle Anwendungen und behält gleichzeitig die Spannungssprödigkeit bei.
- Gute maschinabilität: Der Flockengraphit fungiert als eingebauter Schmierstoff und Spanbrecher, zulassen effiziente Bearbeitung mit reduziertem Werkzeugverschleiß.
- Kostengünstig: Rohstoffverfügbarkeit, unkomplizierte Gussprozesse, und geringe Anforderungen an die Endbearbeitung machen EN-GJL-250 für komplexe Formen wirtschaftlich.
- Wärmeleitfähigkeit: Höhere Wärmeleitfähigkeit als bei vielen Stählen möglich effektive wärme ableitung, vorteilhaft in Motorblöcken, Bremsscheiben, und Werkzeugmaschinenbasen.
- Einschränkungen: Spritzer unter Zugstress spröde, schwierig zu schweißen, und anfällig für Schrumpfung/Porosität, wenn die Gusskontrollen nicht sorgfältig durchgeführt werden.
EN-GJL-250 ist somit ein vielseitige „Arbeitspferd“-Graugusssorte, ideal wo Druckbelastungen, Vibrationsdämpfung, und Verwirrbarkeit haben Vorrang vor der Zugduktilität.
3. Typische Chemie & Mikrostruktur
Nachfolgend sind repräsentative chemische Bereiche und die mikrostrukturellen Eigenschaften von EN-GJL-250-Gussteilen aufgeführt.
Diese Bereiche sind typische Shop-Ziele – überprüfen Sie sie immer anhand von Lieferantenzertifikaten.
| Element | Typischer Gewichtsprozentbereich | Funktion / Notizen |
| Kohlenstoff (C) | 3.0 - - 3.8 | Bietet Kohlenstoff für Graphitflocken; Höheres C erhöht den Graphitgehalt und verbessert die Dämpfung, verringert jedoch die Zugfestigkeit. |
| Silizium (Und) | 1.8 - - 3.0 | Fördert die Graphitbildung und beeinflusst die Matrix (Ferrit-Perlit-Gleichgewicht). |
| Mangan (Mn) | 0.10 - - 0.80 | Wirkt als Desoxidationsmittel und kontrolliert die Härte; Ein hoher Mn-Gehalt kann Karbide fördern. |
| Phosphor (P) | 0.05 - - 0.15 | Erhöht die Fließfähigkeit beim Gießen, aber zu viel P kann zu Sprödigkeit führen. |
| Schwefel (S) | 0.02 - - 0.12 | Ein niedriger S-Gehalt wird bevorzugt, um die Bildung von Eisensulfid zu vermeiden, das zu Sprödigkeit führen kann; arbeitet mit Si zur Steuerung der Graphitmorphologie. |
| Eisen (Fe) | Gleichgewicht (~≥ 93%) | Hauptmetallmatrix, verbindet sich mit C und Si zu Perlit-/Ferritstrukturen. |
Hinweise zur Mikrostruktur
- Graphitflocken: In der Matrix verteilt, Wirkt als Spannungskonzentrator bei Spannung, eignet sich aber hervorragend zur Schwingungsdämpfung und Bearbeitbarkeit.
- Matrix: Typischerweise perlitisch oder ferritisch-perlitisch, wobei ein höherer Perlitgehalt die Härte und Zugfestigkeit erhöht, und mehr Ferrit verbessert die Duktilität und Bearbeitbarkeit.
- Schlüsselprozesseinfluss: Impfung, Kühlrate, und die Schmelzchemie kontrollieren die Größe der Graphitflocken, Verteilung, und Matrixanteil.
4. Mechanische Eigenschaften & Typische Daten
Repräsentative mechanische Eigenschaften für EN-GJL-250-Gussteile (Die Werte variieren je nach Matrix und Gießpraxis; Für die Gestaltung sollten Lieferantenzertifikate verwendet werden):
| Eigentum | Typischer Wert / Reichweite | Notizen |
| Zugfestigkeit, Rm | ≥ 250 MPA | Minimale Designanforderung; Die Guss-zu-Test-Coupon-Ergebnisse liegen je nach Matrix häufig bei 250–320 MPa |
| Verlängerung (A) | ~0,2 – 2.0 % | Geringe Zugduktilität – Grauguss ist bei Spannung spröde |
| Druckfestigkeit | ~600 – 1 200 MPA | Konkret höher als die Zugfestigkeit; nützlich für die Drucklastbemessung |
| Brinellhärte (HBW) | ~140 – 260 Hb | Ferritisches unteres Ende; oberes Ende mit perlitischer/härterer Matrix |
| Elastizitätsmodul, E | ~100 – 170 GPA (typisch ~110–150 GPa) | Reduziert durch Graphitflocken im Vergleich zu massivem Stahl |
| Dämpfungsvermögen | Hoch | Einer der Hauptvorteile von Grauguss ist die hervorragende Schwingungsdämpfung |
5. Physische Eigenschaften & Thermisches Verhalten
| Eigentum | Typischer Wert (Typ.) |
| Wärmeleitfähigkeit | ~40 – 60 W·m⁻¹·K⁻¹ (hängt von der Matrix ab) |
| Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) | ≈ 10 - - 12 ×10⁻⁶ K⁻¹ |
| Wärmestabilität | Gut bis gemäßigte Temperaturen; Hohe Temperaturen verändern Matrix und Festigkeit |
| Spezifische Wärmekapazität | ~460 – 500 J·kg⁻¹·K⁻¹ |
| Dichte | ≈ 7.0 - - 7.3 g · cm⁻³ |
6. Wie es hergestellt wird – Gießereipraxis und wichtige Steuerhebel
Die Herstellung konsistenter EN-GJL-250-Gussteile erfordert die Kontrolle der Schmelzchemie, Impfung, Formen und Kühlen:
- Schmelzen & Aufladung: Schrott, Roheisen und Legierungszusätze, geschmolzen in Kupolöfen oder Induktionsöfen.
- Impfung: Zugabe kleiner Mengen Fe-Si, Ferrosilicium oder andere Impfmittel fördern beim Gießen die Graphitkeimbildung und formen die Flockenmorphologie. Durch die richtige Impfung werden Frost und Weißeisen reduziert.
- Formen & Kühlung: Sandformen, Muschelformen oder Investitionskaste kann verwendet werden.
Matrix zur Steuerung der Kühlrate: langsame Abkühlung → mehr Ferrit; schnellere Abkühlung → mehr Perlit und höhere Härte. - Schwefelkontrolle & Magnesium: Schwefel wird verwaltet, um die Graphitbildung zu kontrollieren; im Gegensatz zu Sphäroguss, Zur Herstellung von Kugelgraphit wird kein Magnesium zugesetzt – der Graphit bleibt flockenförmig.
- Nachbehandlungen nach dem Guss: Spannungsarmglühen, Zur Dimensionsstabilität und Reduzierung der Eigenspannung können Vergütungen oder Oberflächenbehandlungen angewendet werden.
Qualität in der Gießereipraxis wird durch Prozesskontrolle erreicht (Schmelzanalyse, Impfrezepte, Thermalmanagement) und ein solides Anschnitt-/Einspeisungsdesign zur Minimierung von Porosität und Schrumpfung.
7. Verarbeitbarkeit, Verbindungs- und Oberflächenbehandlungen
Verarbeitbarkeit
- Ausgezeichnete Verwirklichung im Vergleich zu Stählen, da Graphitflocken als Spanbrecher und Schmiermittel wirken.
Die Werkzeugstandzeit ist im Allgemeinen gut und die Vorschübe/Geschwindigkeiten können höher sein als bei Stählen gleicher Festigkeit. - Schnitteigenschaften hängen von der Matrix ab: Ferritische Matrix – ganz einfach; perlitisch – härter, aber immer noch gut.
Sich anschließen (Schweißen & Löschen)
- Schweißen von Grauguss ist herausfordernd aufgrund von Graphit und variabler Schwindung; Löten und mechanische Befestigung werden oft bevorzugt.
Wenn Schweißen erforderlich ist, vorheizen, In der Regel sind geeignete Elektroden und eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich – wenden Sie sich an einen Schweißingenieur und führen Sie Qualifikationstests durch.
Oberflächenbehandlung & Schutz
- Malerarbeiten und Beschichtungen zum Korrosionsschutz sind üblich.
- Kugelstrahlen oder Oberflächenhärten können für Verschleißanwendungen verwendet werden, sind jedoch durch die Sprödigkeit bei Spannung eingeschränkt.
- Porositätsversiegelung (Imprägnierung) kann auf hydraulische Gussteile aufgetragen werden, um diese dicht zu machen.
8. Designüberlegungen & Best Practice im Ingenieurwesen
EN-GJL-250 ist bei richtiger Anwendung hervorragend – das sind typische Designtipps:
- Auslegung für Druck- und Biegebelastungen statt Zugstoßbelastungen. Graphitplättchen wirken unter Spannung als Rissinitiatoren.
- Vermeiden Sie hohe Zugspannungskonzentrationen — große Filets, fließende Übergänge, und großzügige Radien reduzieren Stresserreger.
- Verwenden Sie Rippen und Abschnitte um die Steifigkeit zu erhöhen, ohne thermische Schrumpfungsfehler hervorzurufen. Halten Sie die Abschnitte einigermaßen gleichmäßig oder entwerfen Sie Kühlkörper/Kerne, um die Erstarrung zu kontrollieren.
- Berücksichtigen Sie die Anisotropie — aufgrund gerichteter Erstarrung und Graphitorientierung, Die Eigenschaften können je nach Gießrichtung variieren.
Erwägen Sie die Festlegung des Anguss- und Formlayouts, um eine günstige Graphitausrichtung im Verhältnis zu den Hauptspannungen zu erhalten. - Betriebstemperaturgrenzen: Erhöhte Temperaturen können die Matrix verändern und die Festigkeit verringern – siehe Daten für Hochtemperaturanwendungen.
9. Vorteile und Einschränkungen
Vorteile von EN-GJL-250
- Ausgezeichnete Verwirklichung — niedrige Herstellungskosten für komplexe Geometrien.
- Hohe Dämpfung — reduziert Vibrationen, verbessert die Oberflächengüte in Werkzeugmaschinen.
- Gute Druckfestigkeit & Verschleißverhalten wenn perlitische Matrizen verwendet werden.
- Kostengünstig — sparsame Rohstoff- und Werkzeugkosten für Gussteile.
Einschränkungen von EN-GJL-250
- Geringe Zugduktilität — Sprödbruch unter Zugkonzentration.
- Schwierig zu schweißen — Schweißen erfordert spezielle Verfahren und Qualifikationen.
- Porositäts-/Schrumpfungsrisiko – erfordert gute Gießereipraxis und zerstörungsfreie Prüfung für kritische Teile.
- Anisotropie Aufgrund der Ausrichtung der Graphitflocken ist bei Design und Anguss Vorsicht geboten.
10. Anwendungen – Warum Designer EN-GJL-250 wählen
Typische Anwendungen, bei denen EN-GJL-250 eine natürliche Wahl ist:
- Werkzeugmaschinenbasen & Rahmen — Steifheit + Dämpfung → verbesserte Bearbeitungsgenauigkeit.
- Motorblöcke & Zylinderköpfe (viele Designs) — Gießbarkeit und Bearbeitbarkeit zu angemessenen Kosten.
- Pumpe & Ventilkörper, Ausrüstungsgehäuse — komplexe endkonturnahe Formen mit gutem Verschleißverhalten.
- Bremsscheiben, Schwungräder – Wärmeleitfähigkeit und Dämpfung, nützlich in Automobil- und Industriebremsen.
- Hydraulische Gehäuse & Getriebehüllen – bearbeitbar, formstabile Gussteile.
11. Äquivalente Qualitäten nach globalen Standards
EN-GJL-250 ist weithin anerkannt und hat direkte Äquivalente in wichtigen internationalen Standards, was vereinfacht globale Beschaffung, Designvergleich, und Materialspezifikation.
Die chemische Zusammensetzung kann zwar leicht variieren, Diese Äquivalente werden hauptsächlich durch übereinstimmen Mindestzugfestigkeit (~ 250 MPa) und Flockengraphit-Mikrostruktur.
| Regionaler Standard | Bezeichnung der Note | Schlüsselübereinstimmungskriterium |
| europäisch (IN) | EN-GJL-250 | Mindestzugfestigkeit ≥ 250 MPA (IN 1561) |
| Deutsch (AUS) | GG25 | Bilden Sie IHRE Bezeichnung; ähnliche Zugfestigkeit und Flockengraphitstruktur |
| chinesisch (Gb/t) | HT250 | Mindestzugfestigkeit ≥ 250 MPA (Gb/t 9439) |
| amerikanisch (ASTM) | ASTM A48-Klasse 35 | Mindestzugfestigkeit 246 MPA (35 ksi) |
| International (ISO) | ISO 185 Klasse 250 | Abgestimmt auf EN 1561 mechanische Anforderungen |
| japanisch (Er ist) | ER FC250 | Vergleichbare Zusammensetzung und Mindestzugfestigkeit 250 MPA |
| Russisch (GOST) | SCH25 | Mindestzugfestigkeit ≥ 250 MPA (GOST 1412) |
Hinweis für Ingenieure und Käufer: Überprüfen Sie immer die mechanische Eigenschaften, Graphitklasse, und chemische Zusammensetzung in Lieferantenzertifikaten, anstatt sich ausschließlich auf nominelle Sortennamen zu verlassen, da geringfügige Abweichungen in der Matrixstruktur die Leistung beeinträchtigen können, Verarbeitbarkeit, und Dämpfung.
12. Vergleich mit verwandten Eisensorten
Für Designer, die sich für Gusseisen entscheiden, Es ist nützlich zu vergleichen EN-GJL-250 mit benachbarten Graugusssorten (EN-GJL-200, EN-GJL-300) und ein Vertreter Sphärogusssorte (EN-GJS-400-15) Unterschiede in der mechanischen Leistung und den Anwendungen zu verstehen.
| Eigentum / Material | EN-GJL-200 (Untere Klasse) | EN-GJL-250 | EN-GJL-300 (Höhere Note) | Duktiles Eisen (EN-GJS-400-15) |
| Zugfestigkeit, Rm (MPA) | 200–240 | 250–320 | 300–370 | 400–450 |
| Verlängerung, A (%) | 0.3–1.5 | 0.2–2.0 | 0.2–2.5 | 12–15 |
| Brinell Härte (Hb) | 120–180 | 140–260 | 180–300 | 170–230 |
| Druckfestigkeit (MPA) | 400–600 | 600–1.200 | 700–1.400 | 700–1.500 |
| Dämpfungskapazität | Hoch | Hoch | Medium | Mäßig |
| Verarbeitbarkeit | Exzellent | Exzellent | Gut | Gut |
| Sprödigkeit / Zugduktilität | Hohe Sprödigkeit | Hohe Sprödigkeit | Etwas geringere Sprödigkeit | Geringe Sprödigkeit, hohe Duktilität |
| Typische Anwendungen | Niedriglastgehäuse, kleine Komponenten | Maschinenbasen, Gehäuse pumpen, Motorblöcke | Graugusskomponenten mit höherer Festigkeit, Teile tragen | Strukturkomponenten, Hochlastgetriebe, druckführende Teile |
Analyse:
- EN-GJL-250 ist die „ausgeglichene“ Graugusssorte: Mäßige Zugfestigkeit, hervorragende Dämpfung, und Bearbeitungseffizienz, Damit eignet es sich ideal für mittelschwere Strukturgussteile.
- EN-GJL-200 ist weicher, günstiger, und besser geeignet für spannungsarme Bauteile.
- EN-GJL-300 hat eine höhere Festigkeit, geeignet für anspruchsvollere Anwendungen allerdings mit leicht eingeschränkter Bearbeitbarkeit und Dämpfung.
- Duktiles Eisen (EN-GJS-400-15) Angebote hohe Zugfestigkeit und Duktilität, es zur Wahl machen tragende oder ermüdungskritische Bauteile, Allerdings sind Dämpfung und Bearbeitbarkeit geringer als bei Grauguss.
13. Abschluss
EN-GJL-250 ist eine vielseitige und wirtschaftliche Graugusssorte, die überall in der Industrie weit verbreitet ist Vibrationsdämpfung, gute Bearbeitbarkeit und Gießbarkeit sind benötigt.
Seine garantierte Mindestzugfestigkeit (~ 250 MPa) macht es für viele Anwendungen vorhersehbar, Konstrukteure müssen sich jedoch seines spröden Zugverhaltens bewusst sein, eingeschränkte Schweißbarkeit und mögliche Gussfehler.
Der erfolgreiche Einsatz von EN-GJL-250 hängt davon ab durchdachtes Design, Strenge Gießereikontrollen (Impfung und Kühlung), und genau spezifizierte Inspektions-/Abnahmekriterien.
FAQs
Ist EN-GJL-250 bearbeitbar?
Ja – Grauguss gehört zu den am einfachsten zu bearbeitenden technischen Werkstoffen, da Graphitflocken Späne brechen und für lokale Schmierung sorgen.
Matrix (perlitisch vs. ferritisch) wirkt sich auf die Werkzeuglebensdauer und die empfohlenen Vorschübe/Geschwindigkeiten aus.
Kann ich EN-GJL-250 schweißen??
Schweißen ist möglich, aber schwierig. Spezialisierte Verfahren (vorheizen, passender Füller, kontrollierte Zwischenpasstemperaturen, Stressabbau nach dem Schweigen) und Eignungsprüfungen sind erforderlich.
Oft werden Hartlöten oder mechanische Befestigungen bevorzugt.
Was ist der Unterschied zwischen EN-GJL-200 und EN-GJL-250??
Die Zahlen geben die Mindestzugfestigkeiten an (≈200 MPa gegenüber ≈250 MPa). Die höhere Zahl entspricht typischerweise einer perlitischeren Matrix oder einer anderen Verarbeitung zur Erzielung einer höheren Festigkeit.
Wie soll ich die Abnahme auf Zeichnungen angeben??
Angeben EN-GJL-250, erforderliche Zugfestigkeit (Rm ≥ 250 MPA), Härtebereich, Graphitflockenklasse oder Matrixanteil, falls erforderlich, und erforderliche NDT (Radiographie, Ultraschall-) und Bearbeitungszugaben.
Was verursacht die Ausrichtung der Graphitflocken und warum ist sie wichtig??
Graphitflocken neigen dazu, sich während der Erstarrung senkrecht zum Wärmefluss auszurichten. Die Ausrichtung beeinflusst die Anisotropie: Die mechanischen Eigenschaften sind quer zur Flockenrichtung häufig besser als entlang der Flockenrichtung.
Konstrukteure sollten Formlayout und Anschnitt berücksichtigen, um die Flocken im Verhältnis zu den Hauptlasten günstig auszurichten.
