Wer Sphäroguss-Werkstoffe nach DIN EN 1563 einkauft oder konstruktiv festlegt, begegnet früher oder später der Frage: GJS-400-18 oder GJS-400-15? Beide Bezeichnungen stehen für Gusseisen mit Kugelgraphit, beide weisen eine Mindestzugfestigkeit von 400 N/mm² auf, und doch unterscheiden sie sich in einem Merkmal, das in der Praxis erhebliche Konsequenzen haben kann. Die letzte Zahl in der Werkstoffbezeichnung ist kein Anhängsel, sondern eine präzise Aussage über das Verformungsverhalten unter Last.
Für Einkäufer und Konstrukteure, die mit Strangguss-Halbzeugen aus Sphäroguss arbeiten, lohnt sich ein genauer Blick auf diesen Unterschied. Die Wahl zwischen GJS-400-18 und GJS-400-15 beeinflusst nicht nur die Werkstoffauswahl im engeren Sinne, sondern auch die Bearbeitbarkeit, die Bauteilsicherheit und letztlich die Eignung für bestimmte Anwendungsfelder.
Die Zahl hinter dem Bindestrich: Bruchdehnung als Werkstoffmerkmal
Die letzte Zahl in der Bezeichnung eines GJS-Werkstoffs gibt die garantierte Mindestbruchdehnung in Prozent an. Bei GJS-400-18 beträgt dieser Wert 18 %, bei GJS-400-15 sind es 15 %. Die Bruchdehnung beschreibt, wie weit sich ein Werkstoff plastisch verformen kann, bevor er bricht. Ein höherer Wert bedeutet mehr Duktilität, also eine ausgeprägtere Fähigkeit, Energie durch Verformung aufzunehmen, ohne zu versagen.
Diese Eigenschaft wird im Zugversuch nach DIN EN 1563 ermittelt und ist ein verbindlicher Bestandteil der Werkstoffbezeichnung. Die Norm legt für GJS-400-18 eine Mindestzugfestigkeit von 400 N/mm² und eine Mindestdehngrenze von 240 N/mm² fest. GJS-400-15 erfüllt dieselben Festigkeitswerte, die garantierte Bruchdehnung liegt jedoch bei 15 %. Für Strangguss-Halbzeuge nach DIN EN 16482 gelten diese Kennwerte als Basis für die Werkstoffzertifizierung und die Qualitätsdokumentation.
Praktisch bedeutet das: Ein Bauteil aus GJS-400-18 zeigt vor dem Versagen eine sichtbare plastische Verformung. Das gibt dem Konstrukteur und dem Betreiber einer Anlage eine Warnsignalwirkung, bevor ein Bruch eintritt. GJS-400-15 bietet dieses Verhalten ebenfalls, jedoch in geringerem Ausmaß.
Gleiche Zugfestigkeit, unterschiedliches Verhalten unter Last
Beide Werkstoffe tragen die Zugfestigkeitsklasse 400 N/mm², was auf den ersten Blick eine identische Tragfähigkeit suggeriert. Das stimmt für rein statische Belastungen unter idealen Bedingungen. Sobald jedoch dynamische Lasten, Stöße oder Spannungskonzentrationen ins Spiel kommen, treten die Unterschiede in der Bruchdehnung deutlich zutage.
Gusseisen mit Kugelgraphit verdankt seine Duktilität der kugeligen Form der Graphiteinschlüsse, die Kerbwirkungen deutlich reduzieren gegenüber dem lamellaren Graphit im Grauguss. Innerhalb der GJS-400-Klasse bestimmt die Bruchdehnung, wie das Bauteil auf lokale Überlastungen reagiert. Ein Werkstoff mit 18 % Bruchdehnung kann Spannungsspitzen durch plastische Umlagerung abbauen. Bei 15 % ist dieser Puffer kleiner, was bei ungünstiger Kerbgeometrie oder wechselnden Lasten eine Rolle spielen kann.
Für die Bearbeitung in der Fertigung ist der Unterschied in der Regel nachrangig. Beide Güten lassen sich drehen, fräsen und bohren, und die Spanbildung verhält sich ähnlich. Entscheidend ist der Unterschied bei der Auslegung sicherheitsrelevanter Bauteile oder bei Anwendungen, bei denen das Bauteil im Betrieb Lastwechseln ausgesetzt ist.
Wann GJS-400-18 die bessere Wahl ist
GJS-400-18 empfiehlt sich immer dann, wenn ein Bauteil neben statischer Festigkeit auch Zähigkeit und Verformungstoleranz benötigt. Das gilt besonders für Bauteile mit komplexer Geometrie, Kerbstellen oder dünnwandigen Bereichen, bei denen lokale Spannungsüberhöhungen auftreten können.
Typische Anwendungsfelder, in denen die höhere Bruchdehnung relevant ist:
- Bauteile mit wechselnden oder schlagartigen Belastungen, etwa in Antriebskomponenten
- Konstruktionen, bei denen eine sichtbare Verformung vor dem Bauteilversagen sicherheitstechnisch gefordert oder erwünscht ist
- Teile mit eingeschränkter Wandstärkengleichmäßigkeit, bei denen Gussspannungen zu lokalen Belastungsspitzen führen können
- Anwendungen in der Hydraulikindustrie, bei denen Druckstöße auftreten
Im Strangguss-Verfahren lässt sich GJS-400-18 mit gleichbleibenden Gefügeeigenschaften herstellen, was für die Qualitätskonstanz über mehrere Lieferchargen entscheidend ist. Gerade bei Serienteilen, die in sicherheitsrelevanten Baugruppen verbaut werden, ist diese Reproduzierbarkeit ein wesentliches Argument für den Einsatz von Strangguss-Halbzeugen.
Wann GJS-400-15 ausreichend und wirtschaftlicher ist
GJS-400-15 ist keineswegs der Kompromiss, als den ihn manche Einkäufer einordnen. Für eine große Zahl von Anwendungen ist die garantierte Bruchdehnung von 15 % vollkommen ausreichend, und der Werkstoff bietet dabei dieselbe Zugfestigkeit wie GJS-400-18.
Sinnvoll eingesetzt wird GJS-400-15 bei:
- Bauteilen unter überwiegend statischer Belastung ohne nennenswerte Lastwechsel
- Anwendungen, bei denen die Festigkeit dimensionierend ist und Duktilität keine konstruktive Anforderung darstellt
- Teilen mit gleichmäßiger Geometrie und ohne ausgeprägte Kerbstellen
- Projekten, bei denen die Verfügbarkeit ab Lager und kurze Lieferzeiten gegenüber dem marginalen Dehnungsunterschied überwiegen
In der Praxis zeigt sich, dass GJS-400-15 im Maschinenbau und im Formenbau häufig eingesetzt wird, wo die mechanischen Anforderungen klar definiert sind und die Auslegung auf statische Lasten ausgerichtet ist. Wer die Werkstoffgüten im Lieferprogramm vergleicht, findet dort beide Varianten mit den zugehörigen Abmessungsbereichen und Verfügbarkeiten.
Strangguss-Halbzeuge in beiden Güten ab Lager
MK Strangguss GmbH liefert Sphäroguss-Halbzeuge nach DIN EN 16482 ab Lager im märkischen Sauerland, mit einem Gesamtbestand von rund 1.000 Tonnen. Das Lieferprogramm umfasst Güten von GJS-400-15C bis GJS-700-3C in Abmessungen von 20 mm bis 740 mm, lieferbar ab einem Stück und ohne Mindestmenge.
Als Vollservice-Partner bietet MK Strangguss GmbH für beide Güten folgende Lieferformen an:
- Rohware ab Lager in definierten Abmessungen nach DIN EN 16482
- Sägezuschnitte mit präzisen Längen und minimalem Aufmaß
- Vorgedrehte Rundstäbe mit einem Aufmaß von +1,0 mm für den direkten Einsatz in der Fertigung
- Einbaufertige Bauteile nach Zeichnung über ausgewählte Bearbeitungspartner
Die Qualitätssicherung erfolgt nach DIN EN ISO 9001:2015, und die Werkstoffe stammen überwiegend aus deutscher Herstellung. Das gewährleistet gleichbleibende Materialeigenschaften über alle Lieferchargen, was für Serienteile mit engen Toleranzanforderungen entscheidend ist. Mehr zu den verfügbaren Leistungen und Bearbeitungsoptionen finden Sie direkt auf der Website.
Sprechen Sie das Vertriebsteam an, wenn Sie Unterstützung bei der Werkstoffauswahl zwischen GJS-400-18 und GJS-400-15 benötigen oder Abmessungen und Verfügbarkeiten klären möchten. Erreichbar ist das Team Mo bis Fr von 07:00 bis 18:00 Uhr unter Tel. +49 2391 607744-0 oder per E-Mail an info@mk-strangguss.de.
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