gietijzer

Gietijzer is een verzamelnaam voor ijzerlegeringen met een koolstofgehalte van circa 2,5 tot 4 procent en doorgaans een hoog siliciumgehalte. De koolstof bevindt zich in de microstructuur als grafiet, waardoor gietijzer in veel gevallen beter dempt dan staal en doorgaans makkelijker te bewerken is. De mechanische eigenschappen variëren sterk per type en zijn sterk afhankelijk van de grafietstructuur.

De belangrijkste typen zijn grijs gietijzer, wit gietijzer, ductiel (sfero) gietijzer en compactgrafiet gietijzer. Grijs gietijzer bevat grafiet in vlokken, wat demping en bewerkbaarheid vergroot maar resulteert in lagere treksterkte en brosheid. Wit gietijzer heeft cementiet als belangrijkste koolstoffase, is hard en bros. Ductiel gietijzer, ook wel sfero gietijzer genoemd, heeft bolvormige grafietdeeltjes die de taaiheid en treksterkte aanzienlijk verhogen. Compactgrafiet gietijzer toont een grafietstructuur met vermiculiet-achtige kenmerken en biedt een balans tussen sterkte en demping, vaak toegepast in motoronderdelen en pijpleidingen. Malleable gietijzer wordt geproduceerd door warmtebehandeling van wit gietijzer, waardoor cementiet transformeert naar grafietclusters en zo de ductiliteit vergroot.

Productie gebeurt in gietwerkplaatsen via smelten in cupola- of inductieovens en gieten in zandvormen. De samenstelling en afkoelingssnelheid bepalen welke grafietstructuur ontstaat (grijs, wit, ductiel of compactgrafiet). Inoculanten en andere additieven worden gebruikt om de gewenste grafietvorming te stimuleren.

Toepassingen zijn onder meer motorblokken, pompen en pompenonderdelen, onderdelen van machines en pijpleidingen, vanwege de combinatie van demping, bewerkbaarheid en kostenefficiëntie. Voordelen en beperkingen: gietijzer biedt goede demping en bewerkbaarheid, lage kosten en eenvoudige gietbaarheid bij complexe vormen. Nadelen zijn onder meer lagere treksterkte en brosheid bij sommige typen (vooral wit gietijzer). Ductiel en compactgrafiet gietijzer combineren betere taaiheid met demping.