Gußstücke aus unlegiertem Gußeisen mit Lamellengraphit, Sandguß Anwendungsrichtlinien

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1 OK Fachbereichstandard März 1986 Gußstücke aus unlegiertem Gußeisen mit Lamellengraphit, Sandguß Anwendungsrichtlinien TGL /02 G"'l)P" ÜTJll!Biill ll3 HeJierupoBrumoro 'lyryha c lljlacnrn'latom rpailjutom,.lihthe B rrec'lfilll:ile Wop.ui, F'yKOBO.lVIllillii TeXHH'lecKU:!: latephajj. Unalloyed Grey Iron Castings, Sand Casting; Application Rules Deskriptoren: Gußstück; unlegiertes Gußeisen; Anwendungsrichtlinie Umfang 5 Seiten Verantwortlich/bestätigt: , VEB Kombinat Gießereianlagenbau Verbindlich ab VD 3au- t:. t&;:1ji::: :nz [:iurt t:r f.ltlust l.:.u1.1projek:knm;j E;fu1t C:,uirl#eil r.r:1 / AWSeasteße W eb:la1 1381WEIU-AI Pasd Schlllidcr..stralaila und Gußerzeugnisse - GISAG, Leipzig 1.n form otionsstelle Vorbemerkung Die mechanischen Eigenschaften von metallischen Gußstücken werden außer von der chemischen Zu ]sammensetzung durch die Abkühlungsgeschwindig keit während und nach der Erstarrung beein- D. flußt. Diese ist im wesentlichen von Wanddicke, :Größe und Gestalt der Gußstücke abhängig (Wand dickeneinfluß). Im Gußeisen mit Lamellengraphit 0 ö werden dabei sowohl die Grundmasse als auch die Menge, Größe und Ausbildung des Graphits beein- flußt. "ach TGL /01 wird das unlegierte Gußeisen.gmit Lamellengraphit durch die Zugfestigkeit des c & getrennt gegossenen zylindrischen Probenstckes mit dem Rohgußdurchmesser von 30 mm gekennzeich ::s S net. CD 1 Der vorliegende Standard dient dazu, Anhaltsan- gaben "' uber den Zusammenhang zwischen den mecha- nischen Eigenschaften des getrennt gegossenen 'E Probenstückes und der Gußstücke zu liefern, um Cl so dem Besteller die Wahl der Gußeisenmarke zu Cl.:;; erleichtern..e"', t. > "' enngröße für die Abkühlungsgeschwindigkeit der Gußstücke..g Die Abkühlungsgeschwindigkeit eines Krpers ist i:i > cn so größer, je größer die für die Wärmeabgabe erfügare Oberfläche im Verhältnis zu dem für..,. cen Wärmeinhalt maßgebenden Volumen ist. Das 0,_ eometrische Verhältnis von Oberfläche zu Volu- : en CD/V-Verhältnis) gilt als Maß für die Ab ünlungsgeschwindigkei t und damit für die me cnanischen Eigenschaften, und zwar um so ge- nauer, je mehr sich die Gestalt des Gußstückes einer einfachen, großflächigen Platte nähert. ;:; 2. Zusammenhang zwischen Gußeisenmarke, Abkühlungsgeschwindigkeit und Festigkeitseigenschaften, Auswahl der Gußeisenmarke Der Zusammenhang zwischen den Abmessungen, die die Abkühlungsgeschwindigkeit bestimmen, und den Festigkeitseigenschaften der Gußstücke ist im?chaubild auf Seite 2 dargestellt. Auf der Abszisse sind qen Rohgußdurchmessern zylindrischer Gußstücke Gruppen von Gußstücken mit bestimmten Wanddickenbereichen zugeordnet. Auf diesem Schaubild läßt sich bei gegebener Gußeisenmarke, deren Kennzahl nach TGL /01 der Mindestzugfestigkeit des getrennt gegossenen Probenstückes von Rohgußdurchmesser entspricht, die uqgefähre Zugfestigkeit von Probenstücken anderer Rohgußdurchmesser und von Gußstücken mit bekanntem DIV-Verhältnis abschätzen 1. Innerhalb des Gußstückes führen Wanddickenunterschiede infolge unterschiedlicher Abkühlungsgeschwindigkeit zu Festigkeits- und Härteunterschieden, was besonders an vorstehenden Kanten und Rippen zu wesentlich höheren Werten und zum Auftreten von ledeburitischen Gefügebestandteilen führen kann. Bei der Auswahl der Gußeisenmarke ist deshalb die fiir die Verwendung maßgebende Wanddicke, die von der mittleren Wanddickeabweichen kann, zugrunde zu legen. Oie auftretenden Festigkeitsunterschiede sind nicht so groß wie sie durch Vergleich mit entsprechenden getrennt gegossenen Probenstücken erscheinen, da im Gußstück ein Wärmeaustausch von dick- zu dünnwandigen Partien hin stattfindet. l Beispiele für die Anwendung des Schaubildes siehe unter Hinweise IL

2 Seite 2 TGL /Q2 Innerhalb der Uuerschnitte nehmen Zugfestigkeit und Härte besonders bei großen Wanddicken vom Rand zum ern ab, so daß die sich aus dem Schaubild ergebenden Werte als Mittelwerte zu betrachten sind. Dies muß besonders bei der Probenahme aus großen Querschnitten berücksichtigt werden. Oie Konstruktion, das Schmelzverfahren oder die chemische Zusammensetzung, ferner die Formstoffe, die Gießtechnik und deren Einflüsse auf die Abkühlungsgeschwindigkeit und Eigenspannungen der Gußstücke können die Zusammenhänge beeinflussen. Schaubild zur Abschätzung der Zugfestigkeit und Brinellhärte in Gußstückn aus unlegiertem Gußeisen mit Lamellengraphit 4,0 OberfU:ic;i.n-/Yolumenverhö/tni& O/V in cm- 1 3,0 2,0 1,5 1,0 1;8 0,6 o,s c; HB l::.!;; t '::S 2SO 200 c5 - i -.,, o!! 1.50 N 200 HS übh' 3 bi 10 Bu&IUc mit Wonddidttn in mm ÜNr 10 üt»r 20 bi lo bis 45

3 TGL /02 Seite J Aus dem Schaubild ergeben sich die in Tabelle 1 angeführten Richtlinien für den Einsatz der Gußeisenmarken nach TGL /01. Tabelle 1 Einsatz für Gußstücke Marke Sätti- im allgemei- erfordert gieß- bevorzugt für mittlerer Zug- im allgemeinen Kurz- gungs- nen nicht technische hohe mecha- festigkeit und nicht ZU zeichen grad 2 möglich we- Sondermaß- nische und Härte bei guter empfehlen gen ungenü- nahmen und Verschleiß- Bearbeitbarkeit gender Form- erhöhten Bear- beanspruchung füllung oder beitungsauf- Auftretens wand von Ledeburit 1,05 GGL-10 bis bis 1, 5 über 1, 5 1'12 bis 3 1,03 GGL-15 bis bis 2 über 2 1 ' 12 bis 4 0 '96 GGL-20 bis bis 4 über 4 1,02 bis 10 0,89 GGL-25 bis bis 8 über 8 0,95 bis 15 0,83 GGL-30 bis bis 12 über 12 0,88 bis 25 0,78 GGL-35 bis bis 16 über 16 0,82 bis 40 b e i Wanddicken i n mm Nach TGL /01 sind zusätzliche Qualitätsforderungen zu vereinbaren. Oie vereinbarten Werkstof fkennwerte sind zahlenmäßig festzulegen. Oie in Tabellen 2 bis 5 aufgeführten meüber 3 über 7 über 15 bis 7 bis 15 über 4 über 10 über 20 bis 10 bis 20 über 10 über 15 über 30 bis 15 bis 30 über 15 über 25 über 50 bis 25 bis 50 über 25 über 40 - bis 40 über 40 über 80 - bis 80 Ausbildung der Grundmasse zunehmend - ledeburitisch perlitisch zunehmend ferritisch 3. Anhaltswerte chanischen und physikalischen Eigenschaften der Gußeisenmarken sind Anhaltswerte für derartige Festlegungen. Sofern nichts anderes angegeben ist, beziehen sich diese Werte auf den Gußzustand. 2 Sättigungsgrad Sc s c 4,23-0,312 S Si - 0,275 S P

4 Seite 4 TGL /02 Tabelle 2 Mechanische Eigenschaften bei 20 c : 10 K, Anhaltswerte für getrennt gegossene Probenstücke von 30 mm Rohgußdurchmesser Marke, Kurzzeichen GGL-10 GGL-15 GGL-20 GGL-25 GGL-30 GGL-35 Druckfestigkeit MPa bis bis bis bis bis bis Scherfestigkeit MPa bis bis bis bis bis bis Elastizitätsmodul E 0 GPa bis bis bis bis bis bis l Dauerschwingfestigkeitswerte nach TGL /02 Tabellen 3 und 4 Mechanische Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen, Anhaltswerte für getrennt gegossene Probenstücke von 30 mm Rohgußdurchmesser Tabelle 3 Marke Zugfestigkeit in MPa bei Kurzzeichen 100 Oe 200 e 300 e 400 Oe 500 Oe 600 e GGL GGL GGL GGL GGL GGL Tabelle 4 Marke Kurzzeichen Zeitstandsfestigkeit MPa Beanspruchsdauer 100 h 1000 h h 400 e 500 Oe 400 e 500 Oe 400 Oe 500 Oe GGL GGL GGL GGL GGL ' GGL

5 TGL /02 Seite 5 Tabelle 5 Physikalische Eigenschaften, Anhltswerte für getrennt gegossene Probenstücke von 30 mm Rohgußdurchmesser Marke GGL-10 GGL-15 IGGL-20 GGL-25 GGL-30 GGL-35 Kurzzeichen Dichte bei 20 Oe g/cm 3 6,8 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 Spezifische Wärmekapazi- tät bei 20 0 e bis 200 e kg K J Wärmeleitfähigkeit w bei 20 'Oe m K Längenaus- 20 bis 100 Oe 10, bis 200 Oe 11, dehnungs- 20 bis 300 Oe K-1 12,0 koeff izient 20 bis 400 Oe 12, bis 500 Oe 13, bis 600 Oe 13, Spezifischer elektrischer Q mm 2 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Widerstand bei 20 e m... Q). II) Magnetische 12,5. 0,40 (0,75) Induktion 25 "'... T 0,60 (O,B5) '" nicht standardisiert bei Feldstärke 50 "' c: 0,80 (0,96) in A/cm 100 '" II) 0,95 (1, 1 Z) Sättigungsmagnetisierung T.r:: 1,75 (1, 75) 1,74 1, 73 1, 72 1 '71 [.). Koerzitivfeldstärke A/cm c: B (2) nicht standardisiert Die Klammerwerte werden nach folgender Wärmebehandlung erreicht: 920 e, 2 h Halten; Ofenabkühlung bis 720 e, 24 h Halten; Ofenabkühlung Hinweise Ersatz für TGL /02 Ausg Änderungen: vollständig überarbeitet Im vorliegenden Standard ist auf folgende Standards Bezug genommen: TGL /01 (ST RGW 4560-B4); TGL /02 Anwendungsbeispiele des Schaubildes Beispiel 1: Gußeisen, dessen Zugfestigkeit im zylindrischen Probenstück von 30 mm Rohgußdurchmesser 230 MPa beträgt und demnach der Marke GGL-20 zuzuordnen ist, wird im Probenstück von 20 mm Rohgußdurchmesser oder in Gußstücken entsprechender Abkühlungsgeschwindigkeit ungefähr 270 MPa Zugfestigkeit und eine Härte von ungefähr 230 HB aufweisen. Im Probenstück von 45 mm Rohgußdurchmesser ergibt sich entsprechend eine Zugfestigkeit von ungefähr 200. MPa und eine Härte von ungefähr 190 HB. Weil das Oberflächen/Volumen-Verhältnis von Gußstücken oft schwierig zu ermitteln ist, sind auf der unteren Achse des Bildes zusätzlich Wanddickenbereiche angegeben. Oas Schaubild ermöglicht somit,,bei festgelegter Zugfestigkeit im Gußstück durch Benutzung der oberen und unteren Achsenteilung die richtige Guße"höenmarke auszuwählen. Beispiel 2: Soll in einem Gußstück, dessen maßgebende Wanddicke bei 5 mm (0/V = 4,0 cm- 1 ) liegt, eine Mindestzugfestigkeit von 230 MPa vorhanden sein, so ist oie Gußeisenmarke GGL-10 zu verwenden, wobei sich eine Härte von ungefähr 230 bis 240 HB. ergibt. Umgekehrt ist es möglich, bei gewählter Gußeisenmarke durch Berücksichtigung der maßgebenden Wanddicke auf die im Gußstück zu erwartende Zugfestigkeit und Brinellhärte zu schließen.