Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit
Gusseisen mit Kugelgraphit (GJS) findet breite Verwendung in Großmaschinenbau und Windenergie. Hohe Anforderungen und großes Einsparpotential durch Gewichtsreduzierung verlangen eine genaue Kenntnis über das Werkstoffverhalten unter zyklischer Belastung. Neben dem Matrixgefüge spielen vor allem die Ausprägung des Graphits im Hinblick auf seine Morphologie sowie das Zusammenspiel mit Materialungänzen wie Lunkern und anderen Gussfehlern eine große Rolle. Mit zunehmenden Wandstärken wird das homogene Einstellen des gewünschten Zustandes aufgrund hoher Abkühlzeiten und großer Volumina immer schwieriger. Dies führt zu unvermeidbaren Kompromissen zwischen Prozessführung und Gussqualität, welche unter Anderem das Tolerieren gewisser Gefügeformabweichungen und Ungänzen nötig machen. Die genaue Kenntnis über die Auswirkungen der verschiedenen Graphitformabweichungen und Gussungänzen auf die zyklische Beanspruchbarkeit ist von zentraler Bedeutung für die Abschätzung der Bauteillebensdauer. Daher werden in den vorliegenden Untersuchungen GJS-Werkstoffe mit unterschiedlichen Graphitausprägungen und -formabweichungen hinsichtlich deren quasi-statischem und zyklischem Verhalten untereinander und mit dem eines GJS ohne Graphitformabweichungen sowohl spannungs- als auch dehnungsbasiert verglichen.
Abstract
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