11/12 - Verein österreichischer GieÃereifachleute
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HEFT <strong>11</strong>/<strong>12</strong> GIESSEREI-RUNDSCHAU 57 (2010)<br />
Abb. 1: Schallgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Nodularität für unterschiedliche Wärmebehandlungszustände<br />
und Matrixgefüge nach [5] bis [7].<br />
reits weiter oben erwähnt zeigt sich, dass Anteile von interzellulärem<br />
Lamellengraphit im Sphäroguss die Schallgeschwindigkeit<br />
wesentlich stärker herabsetzen als Vermiculargraphitanteile<br />
[5]. Des Weiteren ist zu sehen, dass im Gusszustand die<br />
Schallgeschwindigkeit durchwegs höher liegt als im wärmebehandelten<br />
Zustand und zwar unabhängig davon, ob ferritisch<br />
oder perlitisch geglüht wurde (Abb. 1). Die Autoren der Untersuchung<br />
merken diesen Unterschied zwar an, doch wird keine<br />
nähere Erläuterung zu diesem Phänomen gegeben.<br />
In [8], das auf der zuvor zitierten Untersuchungsreihe basiert,<br />
wird kurz angemerkt, dass eine nicht näher definierte<br />
Wärmebehandlung die Schallgeschwindigkeit in Sphäroguss<br />
um ca. 200 m s –1 senkt. Aber<br />
auch in dieser Quelle findet<br />
sich keine Erklärung zum Wirkmechanismus.<br />
Versuchdurchführung<br />
Es wurden 2 Probensätze mit 22<br />
bzw. 19 rechteckigen Platten mit<br />
200 x 100 x 50 mm aus überwiegend<br />
perlitischem Gusseisen<br />
mit Kugelgraphit (GJS) hergestellt.<br />
Alle Platten eines Probensatzes<br />
wurden gemeinsam in einem<br />
Formkasten mit 3 bzw. 4<br />
Platten/Speiser in Furansand<br />
abgegossen. Die chemische Zusammensetzung<br />
der beiden Probensätze<br />
ist in Tabelle 1 wiedergegeben.<br />
Jeweils eine Hälfte der<br />
Platten wurde im Gusszustand<br />
belassen bzw. bei 910°C mit anschließender<br />
Luftabkühlung<br />
normalisiert. Zur Verhinderung<br />
von Oberflächeneffekten bei der<br />
Ermittlung der Schallgeschwindigkeit<br />
wurden die Platten beidseitig<br />
je 3 mm abgefräst.<br />
Um weitere Gefügezustände<br />
einzustellen, wurden Platten im<br />
Gusszustand aus dem ersten<br />
Probensatz für weitere Wärmebehandlungen<br />
herangezogen. Zwei Proben wurden für 1,5 h<br />
auf 900°C gebracht und anschließend in einem Vermiculit-Bett<br />
beziehungsweise im Ofen abgekühlt. Eine weitere Probe wurde<br />
bei 750°C für 4 h gehalten und anschließend ebenfalls im<br />
Ofen abgekühlt.<br />
Eine Zusammenfassung der so eingestellten Gefügeparameter<br />
und der an den Platten ermittelten Härtewerte findet sich<br />
in Tabelle 2. Die Gefüge der einzelnen Wärmebehandlungszustände<br />
sind in den Abbn. 2 bis 8 dokumentiert. Abb. 9 zeigt,<br />
dass die unterkritische Glühung nur zu einer teilweisen Auflösung<br />
des Perlits geführt hat, dieser jedoch durch das Halten<br />
bei 750°C eingeformt wurde.<br />
Probensatz<br />
Chemische Zusammensetzung in Gew.-%<br />
C Si Mn P S Cu Sn Mg S c<br />
1. Probensatz (Nr. 1 – 22) 3,65 2,27 0,17 0,024 0,017 0,42 0,029 0,042 1,03<br />
2. Probensatz (Nr. 23 – 41) 3,57 2,20 0,16 0,021 0,0<strong>11</strong> 0,44 0,032 0,037 1,00<br />
Tabelle 1: Chemische<br />
Zusammensetzung der<br />
beiden untersuchten<br />
GJS-Probensätze<br />
Abb. 2: Gefügeausbildung des 1.Probensatzes im Gusszustand (geätzt<br />
mit 2% Nital).<br />
Abb. 3: Gefügeausbildung des 1.Probensatzes normalisiert (900°C,<br />
Luftabkühlung) (geätzt mit 2% Nital).<br />
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