Alterung und Bearbeitbarkeit von Gusseisen mit Vermicular- und Kugelgraphit

Der natürliche Alterungsprozess von Gusseisen mit Vermiculargraphit (GJV) und Kugelgraphit (GJS) im Gusszustand und nach einer Lösungsglühbehandlung wurde gemeinsam mit der Bearbeitbarkeit der Gussstücke untersucht. Die Probekörper für die Bearbeitungsversuche sowie Zugproben aus ferritischem GJS und perlitischem GJV wurden in zwei kommerziellen Gießereien abgegossen. Die natürliche Alterung in GJV und GJS wurde statistisch durch Auswertung der Zugfestigkeit und Härte verfolgt. Die Bearbeitbarkeit wurde mithilfe von zwei Werkzeugkraft-Dynamometern zur Messung der Werkzeugkraft bestimmt. Bei niedrigerer Frequenz wurden die mittlere Werkzeugkraft und bei hoher Frequenz die Korrelation zwischen Werkzeugkraft und detaillierter Information über die Spanbildung verfolgt. Eine Alterung infolge einer Ausscheidungshärtung bei Raumtemperatur und erhöhten Temperaturen wurde nachgewiesen und untersucht in Legierungen von Aluminium, Magnesium, Titan, Nickel und Eisen []. Sie beruht auf Veränderungen der Löslichkeit im festen Mischkristall in Abhängigkeit von der Temperatur, durch die es zur Ausscheidung feiner Teilchen spezieller Phasen und anderen Defekten im Kristallgitter kommt, die die Bewegung von Versetzungen behindern. Da Versetzungen typischerweise der wesentliche Mechanismus bei der plastischen Verformung sind, verursachen diese Ausscheidungen eine Verfestigung [‡,ˆ]. Zusätzlich kann die Anwesenheit solcher Sekundärphasen eine Gitterverzerrung hervorrufen, durch die es zu inneren Spannungen kommt, die Festigkeit und Härte steigern…