Prakt. Met. Sonderband 38 (2006) 113
CHARAKTERISIERUNG DER GRAPHITVERTEILUNG IN
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x of the B. Tomic’' ‚,B. Harrer‘ , A. Kottar , H.P. Degischer , L. Zeipper , J. Kastner
po Inst. f. Werkstoffwissenschaft u. Werkstofftechnologie, Techn.Universitat Wien, A-1040
Ls FH OO Forschungs- & Entwicklungs GmbH, Campus Wels, A-4600 Wels
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Georg-Fischer-Eisenguss GmbH, A-3130 Herzogenburg
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en KURZFASSUNG
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ity were Versuchsabglisse von Gusseisen mit Kugelgraphit (GJS 700) werden metallografisch,
of easier mittels Roéntgenradiografie und -Computer-Tomografie (XCT) untersucht. Aus den licht-
igh pass mikroskopischen Schliffbildern werden neben den Kennwerten der mittleren &quivalenten
| to the Kreisdurchmesser, der Spharizitat und der Teilchendichte, GrélRenverteilungshistogramme
result of ermittelt. Die Anteile der Graphitteilchen > 50 um werden bestimmt. Flachige Anh&ufungen
größerer Graphitpartikeln werden mittels Mikroradiografie abgebildet. XCT Absorptions-
verteilungen veranschaulichen die 3-dimensionale Verteilung sowohl der Graphitpartikeln
(> 30 um) als auch der Erstarrungslunker. Die beschriebenen Methoden können eine
Grundlage für die Korrelation der lokalen Graphitverteilungen mit den Erstarrungs-
bedingungen und mit Risspfaden nach mechanischen Belastungen bilden.
Analysis
1. EINFUHRUNG
Powder
Gusseisen mit Kugelgraphit (GJS) zeichnet sich durch hohe Festigkeit auch bei erhöhten
in: ASM Temperaturen, durch relativ gute Zahigkeit, attraktives Dampfungsvermégen und kosten-
günstige Produktgestaltung aus. Mittels Legierungselementen wird das Grundgeflige
k Vol. 9 beeinflusst, welches rein ferritisch, rein perlitisch oder ferritisch/perlitisch ausgebildet
. werden kann. Über diese Variationen wird die Festigkeitsklasse der jeweiligen Gusseisen-
analysis sorte eingestellt [1-3]. Die zweite Variablengruppe bezieht sich auf die Graphitphase, die
über die Erstarrungsbedingungen unterschiedlich ausgebildet wird. Bei GJS ist der
Großteil der Graphitteilchen ‘kugelig’. Die Sphärizität F ist ein quantitatives MaRß für die
Rundheit der Teilchen und berechnet sich aus Schliffbilddaten der Fläche A und des
Umfanges U einzelner Teilchen wie folgt: F = 4 m A/U*. F kann Werte im Intervall 0 — 1
annehmen, wobei sich 1 für ideale Kreisflächen ergibt. Der relative Anteil aller Graphit-
teilchen mit einer Sphärizität größer 0,70 wird als Nodularität (N) bezeichnet, wobei für
GJS N>85% sein soll. So steigt mit der Nodularität die Kerbschlagarbeit und das Grund-
gefiige bestimmt zunehmend die Zahigkeit. Die Teilchendichte beeinflusst die Ferritisier-
ung und je höher sie ist, umso tiefer liegt die Ubergangstemperatur [1,2]. Die Gréken-
verteilung der Graphitpartikel wirkt sich auf die bruchmechanischen Kennwerte aus: große
Sphérolithen vermindern die Bruchdehnung, erhöhen aber die Kerbschlagarbeit in der
Hochlage [1-3]. Laut [2] besteht ein linearer Zusammenhang zwischen der Bruchzahigkeit
und der Teilchendichte bzw. der mittleren Größe der Graphitkugeln, wie in Bild 1 dar-
gestellt. Bei der Angabe von mittleren Teilchengrößen wird der Anteil der eigenschafts-
relevanten, größeren Graphitteilchen nicht explizit ermittelt. Histogramme der Größen-
verteilung können mittels quantitativer Bildanalyse bestimmt werden.
