Gusslegierungen

Gusslegierungen sind metallische Legierungen, die speziell für Gießverfahren entwickelt werden, um eine gute Fließfähigkeit, Füllungsgbarkeit und Maßhaltigkeit der Form zu gewährleisten. Sie kommen in vielen Werkstoffen vor, darunter Gusseisen, Gussstahl, Aluminium-, Magnesium- und Zinklegierungen. Durch angepasste Zusammensetzungen und Gießprozesse lassen sich komplexe Geometrien herstellen und Herstellkosten senken. Das Gefüge entsteht hauptsächlich durch Erstarrung und kann durch Wärmebehandlung gezielt beeinflusst werden, um Festigkeit, Härte oder Zähigkeit zu optimieren.

Zu den wesentlichen Gruppen der Gusslegierungen gehören Gusseisen (Fe-C-System) mit Grafit, insbesondere Grauguss, Sphäroguss (GJS) und Vermikularguss; Leichtmetall-Guss wie Aluminiumlegierungen (z. B. Al-Si, Al-Cu, Al-Mg) und Magnesiumlegierungen; sowie Zinklegierungen (Zamak, Zn-Al). Daneben werden Stahlguss bzw. Gussstahl verwendet. Die Wahl der Legierung hängt von Anforderungen an Festigkeit, Gewicht, Verschleiß, Wärmeleitfähigkeit und Oberflächengüte ab. Gießprozesse umfassen Sandguss, Feinguss (Investitionsguss) und Druckguss, je nach Werkstoff, Stückzahl und Bauteilkomplexität.

Typische Eigenschaften und Probleme umfassen gute Gießbarkeit und Dämpfung bei Grauguss, hohe Verschleißfestigkeit bei speziellen Gusslegierungen, sowie Gewichtsvorteile bei Leichtmetalllegierungen. Gegenüber Stahlschnittteilen können Gusslegierungen teils geringere Zugfestigkeiten und Zähigkeiten aufweisen. Häufige Gussfehler sind Porosität, Lunker, Schrumpfung und Kaltrisse. Diese lassen sich durch Legierungszusätze, Formfüllung, Konstruktions- bzw. Wärmebehandlung und geeignete Gießtechnik reduzieren.

Anwendungen finden sich in Automobil- und Maschinenbaukomponenten, Motorengehäusen, Pumpengehäusen, Gehäusen von Haushaltsgeräten sowie in Bauteilen, die komplexe Geometrien erfordern. Die Wiederverwertung von Gusslegierungen ist üblich; entsprechende Normen und Spezifikationen regeln Legierungszusammensetzung und Qualität.