Gefügeunterschiede zwischen Strangguss und Kokillenguss unter dem Mikroskop

Alexander Wosinski · 16 Juli 2026

Wer Gusseisen-Halbzeuge beschafft, trifft täglich Entscheidungen auf Basis von Werkstoffbezeichnungen, Normen und Lieferprogrammen. Was dabei selten sichtbar wird, ist das Gefüge, das hinter diesen Bezeichnungen steckt. Grauguss GJL-250C und ein Kokillenguss-Werkstoff gleicher Zusammensetzung können auf dem Papier ähnlich aussehen, sich unter dem Mikroskop jedoch grundlegend unterscheiden. Genau diese Unterschiede bestimmen, wie ein Werkstoff zerspant wird, welche Toleranzen er hält und wie er sich unter Betriebsbelastung verhält.

Der Vergleich zwischen Strangguss und Kokillenguss ist deshalb kein rein akademisches Thema. Für Konstrukteure, Fertigungsleiter und Einkäufer im Maschinenbau, in der Antriebs- und Hydraulikindustrie sowie im Glas- und Formenbau hat das Werkstoffgefüge direkte Auswirkungen auf Bearbeitungskosten, Standzeiten und Bauteilqualität. Die folgenden Abschnitte erläutern, wie die Gefügeunterschiede entstehen, was das Mikroskop zeigt und welche praktischen Konsequenzen sich daraus ergeben.

Entstehung des Gefüges: Erstarrungsbedingungen im Vergleich

Das Gefüge eines Gusseisen-Werkstoffs entsteht während der Erstarrung, und die Bedingungen, unter denen diese stattfindet, sind beim Strangguss und beim Kokillenguss grundlegend verschieden. Beim Strangguss wird die Schmelze kontinuierlich durch eine wassergekühlte Kokille gezogen. Die Erstarrung verläuft gerichtet, von außen nach innen, unter kontrollierten und reproduzierbaren Bedingungen.

Beim konventionellen Kokillenguss hingegen erstarrt die Schmelze in einer geschlossenen Form. Die Abkühlgeschwindigkeit variiert je nach Wanddicke, Formgeometrie und lokalem Wärmestau. Das Ergebnis sind unterschiedliche Erstarrungszonen innerhalb desselben Gussstücks, mit entsprechend variierenden Gefügeausbildungen. Beim Strangguss entfällt diese Variabilität weitgehend, da die Prozessparameter über die gesamte Länge des Halbzeugs konstant gehalten werden.

Diese gerichtete, kontrollierte Erstarrung ist der entscheidende Ausgangspunkt für alle Gefügeeigenschaften, die sich im weiteren Verlauf zeigen. Sie erklärt, warum Strangguss-Halbzeuge nach DIN EN 16482 reproduzierbar definierte Eigenschaften aufweisen, während Kokillengussteile stärker chargenabhängig schwanken können.

Kornstruktur, Porosität und Graphitausbildung unter dem Mikroskop

Unter dem Mikroskop zeigen sich die Unterschiede zwischen Strangguss und Kokillenguss besonders deutlich in drei Merkmalen: Kornstruktur, Porosität und Graphitausbildung.

Kornstruktur und Gefügefeinheit

Strangguss weist durch die gerichtete Erstarrung eine feinere, gleichmäßigere Kornstruktur auf. Die Körner sind orientiert und kompakt, ohne die Zonen groben Korns, die bei langsam erstarrenden Kokillengussteilen im Kernbereich entstehen können. Diese Gleichmäßigkeit setzt sich über den gesamten Querschnitt fort, was für Strangguss-Halbzeuge charakteristisch ist.

Porosität und Lunker

Lunker und Mikroporen entstehen beim Erstarren durch Volumenschwindung. Beim Kokillenguss kann die Schwindung, abhängig von der Formgeometrie, zu Lunkern im Kernbereich führen. Beim Strangguss wird die Schmelze kontinuierlich nachgespeist, wodurch Lunkern effektiv entgegengewirkt wird. Das Ergebnis ist ein dichteres Gefüge mit geringerer Porosität, was sich direkt auf die mechanischen Eigenschaften und die Bearbeitbarkeit auswirkt.

Graphitausbildung bei Grauguss und Sphäroguss

Bei Grauguss (GJL) zeigt das Mikroskop die typischen Graphitlamellen, deren Länge, Verteilung und Orientierung maßgeblich von der Erstarrungsgeschwindigkeit abhängen. Beim Strangguss entstehen feinere, gleichmäßiger verteilte Lamellen, während Kokillenguss je nach Abkühlbedingungen gröbere oder unregelmäßig orientierte Lamellen aufweisen kann. Bei Sphäroguss (GJS) sind die Graphiteinschlüsse kugelförmig. Die Kugelgraphitausbildung beim Strangguss ist gleichmäßiger und vollständiger, was auf die kontrollierten Erstarrungsbedingungen zurückzuführen ist.

Mechanische Eigenschaften als Folge der Gefügeausbildung

Das Gefüge ist keine abstrakte Größe, es bestimmt unmittelbar die mechanischen Kennwerte, die in der Werkstoffauswahl entscheidend sind. Zugfestigkeit, Dehnung, Härte und Druckfestigkeit hängen direkt davon ab, wie Korn, Graphit und Matrix im Werkstoff verteilt sind.

Bei Strangguss aus Grauguss GJL führt die feinere, gleichmäßigere Lamellengraphitverteilung zu reproduzierbaren Druckfestigkeiten und einer guten Dämpfungsfähigkeit, die für Maschinengestelle und Führungsbauteile genutzt wird. Bei Sphäroguss GJS bewirkt die vollständigere Kugelgraphitausbildung höhere Zugfestigkeiten und Dehnungswerte. Werkstoffe nach DIN EN 16482, von GJS-400-15C bis GJS-700-3C, erreichen ihre spezifizierten Kennwerte gerade deshalb zuverlässig, weil der Strangguss-Prozess die Gefügeausbildung kontrollierbar macht.

Beim Kokillenguss können lokale Gefügeunterschiede zu Streuungen in den mechanischen Kennwerten führen. Für Bauteile mit engen Toleranzen oder definierten Festigkeitsanforderungen, wie sie in der Hydraulik- und Antriebstechnik üblich sind, ist diese Streuung ein relevantes Risiko. Strangguss bietet hier eine höhere Prozesssicherheit, weil die Gefügeeigenschaften über den gesamten Querschnitt stabiler sind.

Bedeutung der Gefügeeigenschaften für die spanende Bearbeitung

Das Gefüge eines Werkstoffs ist für den Zerspaner nicht sichtbar, aber es bestimmt, wie sich das Material beim Drehen, Fräsen und Bohren verhält. Schnittgeschwindigkeit, Werkzeugstandzeit und Oberflächenqualität hängen direkt von Graphitverteilung, Härte und Homogenität des Werkstoffs ab.

Grauguss GJL mit fein verteilten Graphitlamellen zerspant gleichmäßiger als Werkstücke mit groben oder unregelmäßigen Lamellen. Der Graphit wirkt als interner Schmierstoff und bricht den Span, was kurze Späne und gute Oberflächengüten begünstigt. Bei Strangguss-Halbzeugen ist diese Eigenschaft über den gesamten Querschnitt konstant, was stabile Bearbeitungsparameter ermöglicht. Beim Kokillenguss können Härteschwankungen zwischen Randzone und Kern dazu führen, dass Bearbeitungsparameter angepasst werden müssen oder Werkzeuge ungleichmäßig verschleißen.

Für Fertigungsleiter, die auf reproduzierbare Zykluszeiten und gleichbleibende Werkzeugstandzeiten angewiesen sind, ist das ein praktisch relevanter Unterschied. Wer Gusseisen-Halbzeuge aus Strangguss einsetzt, kann Bearbeitungsparameter einmal definieren und diese über Chargen hinweg stabil halten. Das reduziert Rüstaufwand und Ausschussrisiko.

Bei Sphäroguss GJS kommt hinzu, dass die kugelförmigen Graphiteinschlüsse die Kerbwirkung gegenüber Lamellengraphit deutlich reduzieren. Das wirkt sich nicht nur auf die Zerspanbarkeit aus, sondern auch auf die erreichbare Oberflächenqualität und die Eignung für Bauteile mit dynamischer Belastung.

Qualitätssicherung und Werkstoffnachweis nach DIN EN ISO 9001:2015

Gefügeeigenschaften sind nur dann verlässlich nutzbar, wenn sie dokumentiert und rückverfolgbar sind. Für Unternehmen, die eigene Qualitätsmanagementsysteme betreiben, ist der Werkstoffnachweis kein optionales Detail, sondern Voraussetzung für die Freigabe von Bauteilen und die Absicherung gegenüber Kunden und Zertifizierungsstellen.

Werkstoffe nach DIN EN 16482 bringen definierte Anforderungen an chemische Zusammensetzung und mechanische Kennwerte mit. Die Norm liefert damit die Grundlage für einen belastbaren Werkstoffnachweis. Entscheidend ist jedoch, dass der Lieferant diese Anforderungen nicht nur erfüllt, sondern dies auch dokumentiert und im Rahmen eines zertifizierten Qualitätsmanagementsystems absichert.

Die Zertifizierung nach DIN EN ISO 9001:2015 stellt sicher, dass Prozesse, von der Wareneingangsprüfung bis zur Auslieferung, auditiert und dokumentiert sind. Für Einkäufer bedeutet das: Der Werkstoffnachweis ist nicht nur eine Begleitpapier-Formalität, sondern das Ergebnis eines systematisch kontrollierten Prozesses. Gerade bei Werkstoffen, deren Gefügeeigenschaften die Bauteilfunktion direkt beeinflussen, ist diese Rückverfolgbarkeit ein wesentlicher Bestandteil der Lieferantenqualifikation.

Wie MK Strangguss GmbH bei der Werkstoffauswahl und -versorgung unterstützt

MK Strangguss GmbH liefert Strangguss-Halbzeuge aus Grauguss (GJL) und Sphäroguss (GJS) nach DIN EN 16482, in Abmessungen von 20 mm bis 740 mm, ab einem Lagerbestand von rund 1.000 Tonnen aus dem märkischen Sauerland. Als Vollservice-Partner deckt das Unternehmen die gesamte Bearbeitungskette ab:

Rohware ab Lager, kurzfristig lieferbar ab einem Stück
Sägezuschnitte mit präzisem Aufmaß für direkte Weiterbearbeitung
Vorgedrehte Halbzeuge mit einem Aufmaß von +1,0 mm
Einbaufertige Bauteile nach Zeichnung, über ausgewählte Bearbeitungspartner
Qualitätssicherung und Werkstoffnachweis nach DIN EN ISO 9001:2015

Die Werkstoffe stammen überwiegend aus deutscher Herstellung, was gleichbleibende Gefügeeigenschaften und eine lückenlose Rückverfolgbarkeit sicherstellt. Wer die Leistungen und den Service von MK Strangguss GmbH nutzen möchte, findet beim Vertriebsteam direkte Ansprechpartner für technische Fragen zu Werkstoffgüten, Abmessungen und Lieferzeiten.

Sprechen Sie uns an: Tel. +49 2391 607744-0 | info@mk-strangguss.de | Mo bis Fr, 07:00 bis 18:00 Uhr.