Gusseisen ist eine Legierung, die größtenteils aus Eisen besteht, enthält aber auch 5 % Kohlenstoff. Es lässt sich leicht gießen und seine Verformbarkeit macht es zu einem der von Schrotthändlern am meisten geschätzten Materialien.
Außerdem ist es wegen seiner Geschmeidigkeit deutlich teurer als Eisen. Die mit Gusseisen hergestellten Formteile sind sehr kompakt. Tatsächlich, obwohl es voluminös ist, verschafft ihm sein geringes Gewicht einige unbestreitbare Vorteile. Bevor wir uns seinen Kursen und seinem Preis zuwenden, widmen wir uns diesem für das menschliche Leben so notwendigen Metall.
Wie erhält man Gusseisen ?
Roheisen (fonte de première fusion) ist das Metall, das durch Verarbeitung des Eisenerzes gewonnen wird. Um es zu erhalten, muss das besagte Erz abgebaut, zerkleinert und gemahlen, die Gangarten entfernt und die Stücke gesammelt werden, um einen kompakten Block zu bilden.
Schließlich muss dieses Erz in einem Hochofen reduziert werden, um
Roheisen zu erhalten. Ein Teil dieses Roheisens wird übrigens für das Gießen von Gussteilen verwendet werden.
Gusseisen mit definierter chemischer Zusammensetzung können in Kupolöfen und in elektrischen Öfen, stationär, Lichtbogen- oder Induktionsöfen hergestellt werden.
Sekundärgüsse werden durch ein zweites Einschmelzen der Reste der ersten Metalleinschmelzung gewonnen. Die Veredelung und die Dosierung erfolgen je nach gewünschter Sorte. Außerdem werden diese Reste oft wieder in die Gießerei gegeben, damit sie besser halten.
Synthetische Gusseisen hingegen werden durch das Einschmelzen einer Charge hergestellt, die eine chemische Synthese aller Elemente ermöglicht, die das Gusseisen zusammensetzen. So wird das Eisen durch Bänder aus unlegiertem Stahl zugeführt, die einzubringenden Elemente werden durch entsprechende Ferrolegierungen beigefügt.
Der Kohlenstoff hingegen wird aus karboniertem Ferromangan oder aus Graphit gewonnen.
Die Struktur des Gusseisens
Die Struktur eines Gusseisens ähnelt der eines Stahls, der einen variablen Kohlenstoffgehalt und Graphit enthält. Beim Weißguss (ohne Graphit) erfolgt die Erstarrung und Abkühlung nach dem metastabilen Eisen‑Zementit‑Diagramm. Gusseisen mit Graphit hingegen kann in verschiedenen Formen auftreten, jedoch hängt der Kohlenstoffanteil in seiner Zusammensetzung nur von der Abkühlgeschwindigkeit ab.
Wenn die Abkühlgeschwindigkeit langsam ist, erfolgt die Abkühlung vom flüssigen Zustand aus nach dem Eisen‑Graphit‑Diagramm, was schließlich eine Endstruktur aus Ferrit und Graphit ergibt. Wenn die Abkühlgeschwindigkeit schneller ist, sollte die Erstarrung mit dem Eisen‑Graphit‑Diagramm beginnen und mit dem Eisen‑Zementit‑Diagramm enden. Dies ist übrigens der komplexeste Fall, der in der Matrix auftreten kann. Es kann auch vorkommen, dass ein mit Phosphor vermischtes Ledeburit in der Matrix vorhanden ist. Schließlich, wenn die Abkühlgeschwindigkeit schnell ist, verlaufen Erstarrung und Abkühlung nach dem Eisen‑Zementit‑Diagramm. Dieser letzte Fall ermöglicht insbesondere die Bildung von Ledeburit und Ferrit.
Es ist zu beachten, dass mehrere Faktoren die Abkühlgeschwindigkeit beeinflussen, wie die Dichte des Bauteils, die Form oder die Temperatur der Schmelze zum Zeitpunkt des Gießens.
Alles in allem zeigt Gusseisen eine sehr komplexe Struktur, weshalb sein Preis im Vergleich zu anderen Metallen relativ hoch ist. Dennoch nimmt die Preisfrage nichts von seinen zahlreichen Vorzügen.