Stahlguss Definition
Die DIN 10027 sieht Stahlguss als eigene Kategorie und nimmt ihn von den übrigen Stahlsorten eindeutig aus. Stahlguss sind Stahlsorten, die auf direktem Weg weiterverarbeitet werden: Sie werden gleich als Schmelze in ihre abschließende Form gegossen. Verwendet werden für den Stahlguss können aber beinahe alle üblichen Legierungen, da die meisten Legierungen die notwendigen Eigenschaften mitbringen. Dadurch erscheint die Ausnahme verwirrend, da es sich nicht um eine besondere Sorte, sondern lediglich um eine veränderte Bearbeitungsweise für Stähle handelt.
Unterscheidung von Stahlguss und Gusseisen
Der Unterschied zwischen Gusseisen und Stahlguss liegt im Kohlenstoffgehalt. Der Kohlenstoffgehalt von Gusseisen liegt in der Regel über 2,06 %. Das unterscheidet ihn vom Stahlguss, dessen Kohlenstoffgehalte immer unterhalb dieses Wertes liegen.
Unterscheidung zwischen Stahlguss und Grauguss
Auch Grauguss ist als Gusseisen anzusehen. Der Kohlenstoff im Grauguss (= grauem Gusseisen) liegt allerdings als Graphit vor. Beim weißen Gusseisen hingegen liegt der Kohlenstoff als Zementit (Fe3C) vor. Graues und weißes Gusseisen sind, wegen ihres hohen Kohlenstoffgehalts aber ebenfalls als Gusseisen anzusehen.
Einteilung von Stahlguss
Wie auch die übrigen Stahlsorten lässt sich Stahlguss ebenso in hoch- und niedriglegierten Stahlguss einteilen. Als Legierungsbestandteile finden sich häufig:
- Chrom
- Nickel
- Molybdän
- Vanadium und
- Wolfram
Daneben kommen auch andere Elemente gelegentlich als Legierungsbestandteile vor. Die mengenhafte Zusammensetzung der Legierung kann bei einzelnen Stahlguss-Sorten stark wechseln.
Typische Eigenschaften von Stahlguss
Wegen der zahlreichen, möglichen Legierungen sind auch die Eigenschaften sehr stark unterschiedlich. Lediglich bei den unlegierten Stahlguss-Sorten lassen sich einige Gemeinsamkeiten festmachen.
Die Mangan- und Silizium-Anteile liegen bei den unlegierten Sorten immer sehr niedrig (Mangan nicht mehr als 1 % Massenanteil, Silizium nicht mehr als 0,60 %). Der Kohlenstoffanteil liegt bei unlegiertem Stahlguss bei maximal 0,5 %. Sein Maß bestimmt wesentlich die Festigkeitseigenschaften mit.
Stahlguss ist mechanisch dem Gusseisen weit überlegen, unter Belastung weitaus besser verformbar und lässt sich – im Gegensatz zu Gusseisen – auch Schweißen. (Bei Gusseisen geht das aufgrund des hohen Kohlenstoffgehalts nicht). Stahlguss ist auch schmiedbar.
Verarbeitung von Stahlguss
Stahlguss lässt sich viel schwieriger verarbeiten als Gusseisen. Der hohe Schmelzpunkt von Eisen ( 1.538 °C) macht sehr hohe Gießtemperaturen erforderlich. Das geht nur mit entsprechend hochwertig ausgerüsteten Öfen, Formen und Schmelztiegel, die die erforderlichen Gießtemperaturen von rund 1.600 °C aushalten können müssen.
Die Schmelze ist viel zähflüssiger als Gußeisenschmelze, und füllt deshalb Formen nur sehr schlecht und in kleinen Bereichen nur unvollständig aus. Das bedeutet, dass Formen danach häufig nachgearbeitet werden müssen. Die Vorteile von Stahl als Werkstoff (im Gegensatz zu Gusseisen) wiegt diese Nachteile aber immer auf.
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