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GJL-250, GJS-400, GGG40: Was bedeuten die Gusseisen-Bezeichnungen?

Alexander Wosinski ·
Frisch bearbeiteter Grauguss-Zylinderstab mit glatter Querschnittsfläche, Metallspänen und Messschieber auf Werkstattoberfläche.

Die Werkstoffbezeichnungen für Gusseisen wirken auf den ersten Blick wie ein Buchstaben-Zahlen-Rätsel, folgen aber einer klaren Systematik nach DIN EN 16482. GJL steht für Grauguss mit Lamellengraphit, GJS für Sphäroguss mit Kugelgraphit, und die nachfolgende Zahl gibt die Mindestzugfestigkeit in N/mm² an. Die folgenden Abschnitte erklären, was sich hinter jeder Komponente verbirgt und wie Sie die richtige Güte für Ihre Anwendung auswählen.

Wie hat sich die Gusseisen-Normbezeichnung von GGG40 zu GJS-400 geändert?

Die alte Bezeichnung GGG40 stammt aus der deutschen DIN 1693 und steht für „Gusseisen mit Kugelgraphit, Güte 40“. Mit der Einführung der europäischen Norm EN 1563 und später DIN EN 16482 wurde die Nomenklatur vereinheitlicht: GGG40 entspricht heute GJS-400-15C, wobei GJS die Werkstoffklasse, 400 die Mindestzugfestigkeit und 15 die Mindestbruchdehnung in Prozent bezeichnet.

Der Wechsel vollzog sich schrittweise über mehrere Normrevisionen. Die alte DIN-Nomenklatur verwendete noch Abkürzungen aus dem Deutschen (GG für Grauguss, GGG für Gusseisen mit Kugelgraphit), während die europäische Norm auf lateinische Buchstaben umstieg: GJ steht für „Grey Iron“ (Gusseisen), L für Lamellar und S für Spheroidal. Das „C“ am Ende der neuen Bezeichnung kennzeichnet die Strangguss-Ausführung (Continuous casting) und unterscheidet diese Halbzeuge von konventionell gegossenen Bauteilen.

Für Einkäufer und Konstrukteure, die ältere Zeichnungen oder Spezifikationen bearbeiten, gilt folgende Orientierung:

  • GG-15 entspricht GJL-150C
  • GG-25 entspricht GJL-250C
  • GGG-40 entspricht GJS-400-15C
  • GGG-50 entspricht GJS-500-7C
  • GGG-70 entspricht GJS-700-3C

Ältere Zeichnungen mit GGG- oder GG-Bezeichnungen sind nach wie vor in der Praxis anzutreffen. Bei der Beschaffung sollte die aktuelle DIN EN 16482-Bezeichnung verwendet werden, um Verwechslungen bei der Werkstoffprüfung und Qualitätsdokumentation zu vermeiden.

Was bedeuten die Buchstaben und Zahlen in GJL-250 konkret?

GJL-250 ist eine Werkstoffbezeichnung nach DIN EN 16482, bei der jede Komponente eine definierte Bedeutung trägt: GJ steht für Gusseisen (Cast Iron), L für Lamellengraphit (lamellar), und 250 gibt die Mindestzugfestigkeit von 250 N/mm² an. Das angehängte C in der vollständigen Bezeichnung GJL-250C kennzeichnet die Strangguss-Herstellung.

Die Buchstabengruppe GJ ist der gemeinsame Stamm aller Gusseisen-Bezeichnungen nach der europäischen Norm. Der dritte Buchstabe beschreibt die Graphitmorphologie, also die Form, in der Kohlenstoff im Werkstoff vorliegt. Bei GJL ist der Graphit lamellar (blättchenförmig), was dem Werkstoff seine charakteristische Dämpfungsfähigkeit und gute Bearbeitbarkeit verleiht, aber auch seine begrenzte Zugfestigkeit erklärt.

Die Zahl 250 ist keine Ordnungszahl, sondern ein technischer Kennwert: die garantierte Mindestzugfestigkeit in Newton pro Quadratmillimeter. Ein Bauteil aus GJL-250C hält also einer Zugbelastung von mindestens 250 N/mm² stand, bevor es versagt. Dieser Wert ist der zentrale Auslegungsparameter für Konstrukteure und findet sich direkt in den mechanischen Kennwerten nach DIN EN 16482.

Das „C“ am Ende steht für Continuous Casting, also Strangguss. Es unterscheidet Strangguss-Halbzeuge von Sandguss- oder Kokillenguss-Bauteilen, die andere Gefügeeigenschaften aufweisen können. Wer Strangguss-Halbzeuge beschafft, sollte darauf achten, dass die Zeichnungsangabe das C enthält oder explizit auf Strangguss verweist, damit die Werkstoffprüfung dem richtigen Normteil entspricht. Mehr zu den verfügbaren Güten und Abmessungen finden Sie im Lieferprogramm Gusseisen.

Was ist der Unterschied zwischen GJL und GJS?

GJL (Grauguss) und GJS (Sphäroguss) unterscheiden sich grundlegend in der Form des eingelagerten Graphits: Bei GJL liegt Graphit als Lamellen vor, bei GJS in Kugelform. Diese strukturelle Differenz bestimmt nahezu alle mechanischen Eigenschaften, insbesondere Zugfestigkeit, Bruchdehnung und Zähigkeit.

Lamellengraphit in GJL wirkt wie eingelagerte Kerben im Gefüge. Das macht den Werkstoff druckfest und gut dämpfend, begrenzt aber die Zugfestigkeit und führt zu sprödem Bruchverhalten ohne nennenswerte plastische Verformung. GJL-250C erreicht eine Mindestzugfestigkeit von 250 N/mm², GJL-300C von 300 N/mm², jeweils ohne definierte Bruchdehnung in der Norm.

Bei GJS wird durch die Zugabe von Magnesium während der Schmelze eine Kugelform des Graphits erzeugt. Die Kugeln unterbrechen den Kraftfluss im Gefüge weit weniger als Lamellen, sodass GJS-Werkstoffe deutlich höhere Zugfestigkeiten und vor allem messbare Bruchdehnungen erreichen. GJS-400-15C hat eine Mindestzugfestigkeit von 400 N/mm² und eine Bruchdehnung von mindestens 15 Prozent, was dem Werkstoff ein zähes, duktiles Verhalten verleiht.

Für die Werkstoffwahl gilt als Faustregel: Wo Schwingungsdämpfung, Druckbelastung und gute Zerspanbarkeit gefragt sind, ist GJL die wirtschaftlichere Wahl. Wo Zugbelastungen, Schlagbeanspruchung oder definierte Verformung vor dem Bruch gefordert werden, ist GJS die technisch überlegene Alternative.

Welche GJS-Güten gibt es und worin unterscheiden sie sich?

Nach DIN EN 16482 umfasst das Sphäroguss-Spektrum für Strangguss-Halbzeuge die Güten GJS-400-15C bis GJS-700-3C. Die Zahl vor dem Bindestrich gibt die Mindestzugfestigkeit in N/mm² an, die Zahl danach die garantierte Mindestbruchdehnung in Prozent. Mit steigender Festigkeit sinkt die Duktilität.

Die verfügbaren Güten im Überblick:

  • GJS-400-15C: 400 N/mm² Zugfestigkeit, 15 % Bruchdehnung. Hohe Zähigkeit, gut schweißbar, für Bauteile mit Schlagbelastung geeignet.
  • GJS-500-7C: 500 N/mm² Zugfestigkeit, 7 % Bruchdehnung. Ausgewogenes Verhältnis aus Festigkeit und Duktilität, breite Anwendungsbasis im Maschinenbau.
  • GJS-600-3C: 600 N/mm² Zugfestigkeit, 3 % Bruchdehnung. Höhere Festigkeit bei reduzierter Zähigkeit, für statisch hoch beanspruchte Bauteile.
  • GJS-700-3C: 700 N/mm² Zugfestigkeit, 3 % Bruchdehnung. Höchste Festigkeit im Sphäroguss-Spektrum, für anspruchsvolle Antriebs- und Hydraulikkomponenten.

Die Bruchdehnung ist für sicherheitsrelevante Bauteile oft entscheidender als die reine Zugfestigkeit. Ein Werkstoff mit hoher Bruchdehnung gibt vor dem Versagen sichtbar nach, was in vielen Maschinenbauprojekten als Sicherheitsreserve eingeplant wird. GJS-700-3C mit nur 3 % Bruchdehnung verhält sich dagegen deutlich spröder und erfordert eine sorgfältigere Auslegung gegen Ermüdung und Kerbwirkung.

Wann sollte man GJL-250 statt GJL-300 wählen?

GJL-250C ist die richtige Wahl, wenn die mechanischen Anforderungen moderat sind und eine gute Zerspanbarkeit sowie niedrigere Materialkosten im Vordergrund stehen. GJL-300C empfiehlt sich, wenn höhere Zugfestigkeit und Druckfestigkeit gefordert sind und das Bauteil stärker beansprucht wird, ohne dass Duktilität eine Rolle spielt.

In der Praxis sind die Unterschiede zwischen beiden Güten überschaubar, aber relevant. GJL-250C hat eine Mindestzugfestigkeit von 250 N/mm², GJL-300C von 300 N/mm². Beide Werkstoffe sind spröde und haben keine definierte Bruchdehnung, reagieren also ähnlich auf Stoßbelastungen. Der Unterschied liegt in der Tragfähigkeit unter statischer und schwingender Belastung sowie in der Härte, die bei GJL-300C etwas höher ausfällt.

GJL-250C wird häufig für Maschinengestelle, Führungsschienen und Gehäuseteile eingesetzt, bei denen Dämpfung und Formstabilität wichtiger sind als maximale Festigkeit. GJL-300C findet sich eher in Bauteilen mit höheren Flächenpressungen oder in Anwendungen, bei denen die Wanddicke konstruktiv begrenzt ist und der Werkstoff mehr leisten muss. Wer die Wahl hat, sollte auch die Bearbeitbarkeit berücksichtigen: GJL-250C lässt sich in der Regel etwas leichter zerspanen als GJL-300C, was bei großen Aufmaßen die Werkzeugstandzeit und die Zykluszeiten beeinflusst.

Wie findet man die richtige Gusseisen-Güte für eine Konstruktionszeichnung?

Die Werkstoffwahl für eine Konstruktionszeichnung folgt drei Schritten: Belastungsanalyse (Zug, Druck, Schlag, Schwingung), Anforderungsabgleich mit den mechanischen Kennwerten nach DIN EN 16482, und Prüfung der Verfügbarkeit in der benötigten Abmessung. Dieser Ablauf führt zuverlässig zur richtigen Güte.

Zuerst sollte die dominante Belastungsart geklärt werden. Druckbelastung und Schwingungsdämpfung sprechen für GJL, Zugbelastung und Zähigkeitsanforderungen für GJS. Wenn die Zeichnung bereits eine alte Bezeichnung wie GGG-40 oder GG-25 enthält, muss diese in die aktuelle DIN EN 16482-Nomenklatur übersetzt werden, bevor eine Bestellung aufgegeben wird.

Danach folgt der Abgleich der geforderten mechanischen Kennwerte mit den normierten Mindestwerten. Zugfestigkeit und Bruchdehnung sind die wichtigsten Parameter. Für Hydraulikbauteile mit Druckbelastung und geringen Wanddicken ist GJS-500-7C oder GJS-600-3C oft die erste Wahl. Für Maschinengestelle und Führungselemente reicht GJL-250C oder GJL-300C in den meisten Fällen aus.

Schließlich muss die Verfügbarkeit der gewünschten Güte in der benötigten Abmessung geprüft werden. Nicht jede Güte ist in jedem Durchmesser ab Lager verfügbar. Ein direktes Gespräch mit dem Lieferanten klärt schnell, ob die benötigte Abmessung kurzfristig lieferbar ist oder ob eine alternative Güte die Anforderungen ebenso gut erfüllt.

Wie MK Strangguss GmbH bei der Werkstoffauswahl unterstützt

MK Strangguss GmbH liefert Strangguss-Halbzeuge aus Grauguss und Sphäroguss nach DIN EN 16482, ab Lager in Abmessungen von 20 mm bis 740 mm, ab einem Stück. Der Lagerbestand von rund 1.000 Tonnen, überwiegend aus deutscher Herstellung, umfasst alle gängigen Güten von GJL-150C bis GJS-700-3C.

Für Einkäufer und Konstrukteure, die eine konkrete Anfrage klären möchten, bietet MK Strangguss folgende Unterstützung:

  • Verfügbarkeitsprüfung der gewünschten Güte und Abmessung ab Lager
  • Beratung zur Gütenauswahl auf Basis von Zeichnungsanforderungen und Belastungsprofil
  • Lieferung als Rohware, gesägter Zuschnitt, vorgedrehtes Halbzeug oder einbaufertiges Bauteil nach Zeichnung
  • Qualitätsdokumentation nach DIN EN ISO 9001:2015 für Ihre Wareneingangsprüfung

Mehr zu den verfügbaren Leistungen und Services finden Sie auf der Website. Für eine direkte Anfrage erreichen Sie das Vertriebsteam unter Tel. +49 2391 607744-0 oder info@mk-strangguss.de, Mo bis Fr von 07:00 bis 18:00 Uhr.

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