Gietijzer

1. Grijs of laminair gietijzer DIN 1691

De grijze of laminaire gietijzers zijn giet materialen die tenminste 3% koolstof bevatten. Zij worden aangemaakt in een oven met elektrische vlamboog of door inductie. Deze materialen worden in deze uitvoering gebruikt zonder bijkomende behandeling. Men kan spanningsarm gloeien door opwarming tussen 540°C en 600°C, door de temperatuur gedurende 1 uur per 25mm dikte constant te houden. De DIN-normen verwijzen naar een aantal soorten grijs of laminair gietijzer. De grijze of laminaire gietijzersoorten geven over het algemeen een goede weerstand tegen slijtage en bieden over het algemeen goed weerstand op plaatsen waar de smering de wensen overlaat. Zij geven eveneens een goede interne dempingcoëfficiënt. Tandwielstelsels in grijs of laminair gietijzer geven gemiddeld over het algemeen ¾ van de oppervlakte belasting overeenkomstig met tandwielen in staal met dezelfde steekcirkel en tandbreedte, hun breukweerstand is amper ⅓ t.o.v. tandwielen in staal met dezelfde modulus. Het gebruik van grijs of laminair gietijzer is heden ten dage te weinig gekend: men komt ze tegen in de constructie van grote tandwielen met grote modulus.


2. Nodulair gietijzer DIN 1693
   • Statische vervormbaarheid:
   • Wanneer er een bepaalde vervorming nodig is kiest men beter een ferritisch of perlito-ferritisch nodulair gietijzer.
   • Dynamische vermoeiing:
   • De nodulaire gietijzers worden daar toegepast in zware belastingsgevallen
   • Dynamische belasting met schokken:
   • In het algemeen zijn plastische vervormingen uitgesloten. Nochtans kunnen voor bepaalde toepassingen nodulair gietijzer toegepast worden.
   • Slijtageweerstand door wrijving:
   • De slijtageweerstand bij wrijving is bij nodulaire gietijzers uitstekend.
   • Weerstand bij hoge temperaturen:
   • Voor temperaturen tot 400°C worden de mechanische eigenschappen niet aangetast. Voor temperaturen tussen 400°C en 500°C kunnen best nodulaire gietijzers gebruikt worden in licht gelegeerde toestand. Voor temperaturen tussen de 550°C en de 700°C kunnen best nodulaire gietijzers aangewend worden gelegeerd met Mo en Si zodat de stabiliteit zelfs beter is dan de perlitische soorten.
   • Weerstand bij lage temperaturen:
   • Voor temperaturen tussen 0°C en 60°C kunnen best nodulaire gietijzers aangewend worden.
   • Weerstand tegen corrosie:
   • Licht gelegeerde nodulaire gietijzers geven goede weerstand tegen corrosie.
   • Ni<3%: verhoogt de weerstand tegen alkalische oplossingen
   • Cu met 0,5% à 1,5% : verhoogt de weerstand tegen licht zure of zwavel oplossingen
   • Cr<1%: biedt een corrosieweerstand voor zoutwater en niet oxiderende zuren
     

De nodulaire gietijzersoorten zijn samengesteld uit Fe – C – Si, tenminste 3% koolstof bevattend. Het grafiet komt er voor onder de globische vorm in een Fe-matrix. Algemeen kan aangenomen worden dat men nodulair gietijzer bekomt wanneer de legering deze zes basiselementen bevat: fe, C, Si, Mn, S, P.
Voor de gelegeerde gietijzersoorten voegt men naar keuze 0,5% à 3,5% van de volgende elementen aan de gietlegering toe: ni, Cr, Cu, Mo.
Gietijzer in vloeibare toestand krijgt een metallurgische behandeling door toevoeging van magnesium die het grafiet omzet in globische vorm. Zonder deze behandeling bekomt men laminair gietijzer. De opbouw van een nodulair gietijzer is niet alleen gebonden aan zijn chemische samenstelling. Het gietijzer bereidingsfactoren, de stollingssnelheden en afkoelsnelheden, alsook de stevigheid van de gietvorm bepalen de structuur en dus de eigenschappen van het gietijzer. Deze gietijzers zijn weinig diktegevoelig en geven bij stolling gelijkmatig verdeelde gewenste eigenschappen. Om de mechanische eigenschappen te verbeteren bij de stolling wordt het gehalte Si-verbindingen in functie van de stollingssnelheid, dus in functie van de dikte van het gietstuk.
Hierna volgen enkel eigenschappen van nodulaire gietijzers:

* Er bestaan nog tolerantievelden of nauwkeurigheidsgraden van GTB15 tot GTB20.