Gusseisen mit Lamellengraphit (GJL) ist einer der wichtigsten Werkstoffe für zahlreiche Bauteile in PKW-, Nutzfahrzeug- und Schiffsmotoren, Energieerzeugungsaggregaten, Hydraulik- und Getriebegehäusen sowie Maschinenbetten. Die Eigenschaften des Werkstoffs werden maßgeblich durch die Graphitmorphologie bestimmt, die von der chemischen Zusammensetzung, der metallurgischen Prozessroute und den lokalen Abkühlbedingungen am Bauteil beeinflusst werden. Die fehlende Kenntnis über den Einfluss der lokalen Gefügeausbildung, insbesondere in Bezug auf die Graphitmorphologie, erschwert die Bemessung zyklisch beanspruchter Bauteile aus GJL und verhindert die konsequente Umsetzung des Leichtbaus durch eine erhöhte Werkstoffausnutzung. Um die Bauteilbemessung zu optimieren, muss es daher das Ziel sein, anhand geeigneter Parameter zur Beschreibung der Graphitmorphologie eine Abschätzung der lokalen, zyklischen Werkstoff- bzw. Bauteilbeanspruchbarkeit vorzunehmen.

Für die Untersuchung werden Versuchskörper aus GJL mit der Graphitanordnung A abgegossen. Durch die Zugabe von Chrom und Kupfer wird innerhalb der Versuchskörper die Graphitpartikelgröße variiert. Zur Bestimmung der Schwingfestigkeit werden Rundproben aus den Versuchskörpern entnommen und spannungsgeregelte Ermüdungsversuche durchgeführt. Mit einer digitalen Bildanalyse an metallographischen Schliffen, entnommen aus Ermüdungsproben, werden relevante Parameter zur Beschreibung der Graphitmorphologie von GJL ermittelt. Unter Verwendung statistischer Methoden wird anhand der gewonnenen Daten ein Bewertungskonzept entwickelt, das eine Abschätzung der lokalen Schwingfestigkeit des Bauteils in Abhängigkeit der Graphitmorphologie ermöglicht.