Stahlguss für
Metallverarbeitung
Langlebige Materialien für maximale Effizienz
Stahlguss – Eigenschaften, Herstellung und Anwendung
Stahlguss ist ein wesentlicher Werkstoff in der Fertigung von Gussstücken aus Stahl und wird im
Gegensatz zu anderen Gusswerkstoffen wie Gusseisen sowie Block- und Strangguss verwendet.
Unlegierter Stahlguss besteht aus Eisen-Kohlenstoff-Legierungen mit einem maximalen
Siliziumgehalt von 0,60 % und einem Mangananteil von bis zu 1 %. Der Kohlenstoffgehalt von bis
zu 0,5 % bestimmt maßgeblich die Festigkeitseigenschaften des Stahlgusses.
Für niedrig- bis hochlegierten Stahlguss kommen zusätzlich Legierungselemente wie Chrom, Nickel, Molybdän, Vanadium, Wolfram und andere hinzu, um spezifische Materialeigenschaften zu erreichen. Durch den Einsatz von Stahlguss vereinen sich die vorteilhaften Eigenschaften des Werkstoffs Stahl mit den gestalterischen Vorteilen der gießtechnischen Formgebung, was zu hochpräzisen und stabilen Gussteilen führt. Diese Stahlgussstücke sind in vielen Anwendungen unverzichtbar und werden oft als Schmiedestähle in Gussteilen verwendet, wobei sie mit einem GE (früher GS) vor der Stahlmarkenbezeichnung versehen werden (z. B. G42CrMo4).
Herstellung von Stahlguss – Herausforderung und Technik
Die Herstellung von Stahlguss ist deutlich anspruchsvoller als die von Gusseisen, insbesondere aufgrund der folgenden Faktoren:
- Höhere Gießtemperatur: Stahlguss erfordert eine deutlich höhere Gießtemperatur von ca. 1600 °C, während Gusseisen bei ca. 1150 °C gegossen wird. Diese hohen Temperaturen stellen hohe Anforderungen an die Schmelztechnik, die feuerfesten Werkstoffe der Ofenverkleidungen, Schmelztiegel und Gießwerkzeuge sowie an die verwendeten Formstoffe.
- Erhöhte Schwindung: Beim Stahlguss tritt eine Schwindung von etwa zwei Prozent auf, die etwa doppelt so hoch ist wie bei Grauguss. Diese Schwindung muss bei der Produktion von Stahlgussstücken berücksichtigt werden, um das Risiko von Verformungen zu minimieren.
- Sprödigkeit im Gusszustand: Stahlgussstücke erstarren im Gusszustand spröde, grobkörnig und dendritisch. Daher ist eine Wärmebehandlung notwendig, um die gewünschten mechanischen Eigenschaften zu erzielen. Zu den gängigen Wärmebehandlungsverfahren gehören Normalglühen, Vergüten, Weichglühen und Spannungsarmglühen.
Stahlguss-Produkte
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Korrosionsbeständigkeit
Vorteile von Stahlguss
- Hohe Festigkeit: Der Kohlenstoffgehalt und die Legierungsbestandteile von Stahlguss führen zu ausgezeichneter Festigkeit und Verschleißbeständigkeit, was ihn zu einem bevorzugten Werkstoff für Bauteile macht, die hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.
- Gestalterische Flexibilität: Die Gießtechnik ermöglicht die Herstellung von komplexen Bauteilen mit präzisen Formen und engen Toleranzen, die mit anderen Fertigungsverfahren schwer zu erreichen wären.
- Vielseitige Anwendungen: Stahlguss wird in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen eingesetzt, darunter Maschinenbau, Automobilindustrie, Schiffbau, Energietechnik und viele andere Sektoren, die hochbelastbare und langlebige Bauteile erfordern.
Fazit
Stahlguss vereint die hervorragenden mechanischen Eigenschaften von Stahl mit den Vorteilen der Gießtechnik, um extrem belastbare und präzise Gussteile zu erzeugen. Trotz der anspruchsvolleren Herstellung im Vergleich zu anderen Gusswerkstoffen bietet Stahlguss aufgrund seiner Festigkeit, Verschleißbeständigkeit und gestalterischen Flexibilität unschlagbare Vorteile in vielen Industrien. Um die gewünschten Eigenschaften zu gewährleisten, sind Wärmebehandlungsverfahren unerlässlich.
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