GJS-500-7 und GJS-600-3 unterscheiden sich vor allem in der Festigkeit und Duktilität: GJS-500-7 bietet eine Mindestzugfestigkeit von 500 MPa bei einer Mindestbruchdehnung von 7 %, während GJS-600-3 mit 600 MPa Zugfestigkeit deutlich fester ist, dafür aber nur noch 3 % Mindestbruchdehnung erreicht. Die Wahl zwischen beiden Sphäroguss-Güten hängt davon ab, ob ein Bauteil primär Zähigkeit oder Festigkeit benötigt. Die folgenden Abschnitte beantworten die häufigsten Fragen zur Werkstoffauswahl, Bearbeitbarkeit und typischen Einsatzgebieten.
Worin unterscheiden sich GJS-500-7 und GJS-600-3 mechanisch?
Der entscheidende Unterschied liegt im Verhältnis von Festigkeit zu Duktilität. GJS-500-7 erreicht eine Mindestzugfestigkeit von 500 MPa und eine Streckgrenze von mindestens 320 MPa, behält aber mit 7 % Bruchdehnung eine ausgeprägte Zähigkeit. GJS-600-3 steigert die Zugfestigkeit auf 600 MPa und die Streckgrenze auf mindestens 370 MPa, gibt dabei jedoch Duktilität ab: Die Bruchdehnung sinkt auf 3 %.
Beide Werkstoffe gehören zur Werkstoffgruppe der Sphäroguss-Halbzeuge nach DIN EN 16482 und zeichnen sich durch die charakteristische Kugelgraphit-Struktur aus, die Sphäroguss gegenüber Grauguss (GJL) generell zäher und belastbarer macht. Der Unterschied zwischen GJS-500-7 und GJS-600-3 liegt nicht allein in der Legierungszusammensetzung, sondern in der Wärmebehandlung und dem daraus resultierenden Gefüge. GJS-600-3 ist in der Regel ferritisch-perlitisch bis überwiegend perlitisch, was die höhere Festigkeit erklärt, aber auch die geringere Verformungsreserve.
Für Konstrukteure und Fertigungsleiter bedeutet das: GJS-500-7 verhält sich bei Überlastung gutmütiger, da es sich vor dem Bruch plastisch verformt. GJS-600-3 versagt schneller ohne Vorwarnung, bietet dafür aber mehr Tragfähigkeit bei gleicher Bauteilgröße.
Welche Einsatzgebiete sind typisch für GJS-500-7?
GJS-500-7 wird bevorzugt dort eingesetzt, wo ein Bauteil neben statischer Festigkeit auch eine gewisse Zähigkeit und Stoßresistenz benötigt. Typische Einsatzgebiete sind Getriebegehäuse, Kupplungsteile, Bremsträger, Pumpengehäuse und Lagerböcke im Maschinenbau sowie Komponenten in der Hydraulikindustrie, die dynamisch wechselnden Belastungen ausgesetzt sind.
Die 7 % Bruchdehnung macht GJS-500-7 besonders geeignet für Bauteile, die im Betrieb Schwingungen oder Stöße aufnehmen müssen, ohne sofort zu versagen. Im Antriebs- und Hydraulikbereich gilt das für Flansche, Verbindungsstücke und Halterungen, bei denen Spannungsspitzen kurzzeitig auftreten, ohne dauerhaft auf hohem Niveau zu liegen.
Auch im Formenbau findet GJS-500-7 Verwendung, wenn Werkzeugplatten oder Führungselemente eine gute Kombination aus Bearbeitbarkeit und mechanischer Belastbarkeit erfordern. Sphäroguss ab Lager in diesem Festigkeitsbereich ist besonders für Betriebe interessant, die kurzfristig auf Bedarfsspitzen reagieren müssen, ohne lange Beschaffungszeiten in Kauf zu nehmen.
Wann ist GJS-600-3 die bessere Werkstoffwahl?
GJS-600-3 ist die bessere Wahl, wenn ein Bauteil hohe statische oder zyklische Lasten bei begrenztem Bauraum tragen muss und die Duktilität eine untergeordnete Rolle spielt. Der Werkstoff eignet sich für Kurbelwellen, Zahnräder, Nockenwellen, Exzenterscheiben und andere Antriebskomponenten, bei denen Festigkeit und Verschleißwiderstand gegenüber Zähigkeit Vorrang haben.
In der Antriebstechnik ist GJS-600-3 eine häufige Wahl für Bauteile, die dauerhaft unter Torsions- oder Biegebelastung stehen. Die höhere Streckgrenze von mindestens 370 MPa bedeutet, dass das Bauteil erst bei deutlich höheren Lasten plastisch zu fließen beginnt als GJS-500-7. Das ist ein Vorteil überall dort, wo bleibende Verformungen im Betrieb unzulässig sind.
Zu beachten ist: Die geringere Bruchdehnung von 3 % erfordert eine sorgfältigere Konstruktion, insbesondere bei Kerbwirkung durch Bohrungen, Nuten oder Querschnittsänderungen. Wo Kerbspannungen auftreten, kann GJS-500-7 trotz geringerer Nennfestigkeit die sicherere Wahl sein.
Wie verhalten sich beide Werkstoffe bei der spanenden Bearbeitung?
Beide Werkstoffe lassen sich gut zerspanen, wobei GJS-500-7 aufgrund seines höheren Ferritanteils etwas weicher und damit einfacher zu drehen und zu fräsen ist. GJS-600-3 ist durch seinen höheren Perlitanteil härter und verschleißt Werkzeuge schneller, erfordert aber keine grundlegend anderen Bearbeitungsstrategien.
In der Praxis bedeutet das für die Fertigung: Bei GJS-500-7 lassen sich höhere Schnittgeschwindigkeiten und größere Spanquerschnitte realisieren, was die Zykluszeiten verkürzt. GJS-600-3 erfordert etwas reduzierte Schnittparameter und häufigere Werkzeugkontrolle, besonders bei langen Serien oder engen Toleranzen.
Für vorgedrehte Strangguss-Halbzeuge mit einem Aufmaß von +1,0 mm gilt bei beiden Güten: Die Bearbeitungszugabe ist so bemessen, dass die Randzone mit möglichen Gusshautanteilen vollständig abgetragen wird und ein homogenes Gefüge für die Fertigbearbeitung zur Verfügung steht. Bearbeitung nach Zeichnung ist für beide Werkstoffe möglich, wobei die Werkzeugparameter werkstoffspezifisch abgestimmt werden sollten.
Welcher Werkstoff ist für den Formenbau geeigneter?
Für den Formenbau ist GJS-500-7 in den meisten Anwendungen die geeignetere Wahl. Die höhere Bruchdehnung macht den Werkstoff widerstandsfähiger gegen die mechanischen Belastungen beim Einspannen, Ausrichten und Bearbeiten von Werkzeugplatten und Formenträgern. Die gute Zerspanbarkeit ermöglicht präzise Konturen und enge Toleranzen ohne übermäßigen Werkzeugverschleiß.
Im Glasformenbau und im Spritzguss-Formenbau kommen Sphäroguss-Halbzeuge als Aufspannplatten, Führungsleisten und Tragelemente zum Einsatz. Hier ist die Kombination aus ausreichender Festigkeit und guter Bearbeitbarkeit wichtiger als maximale Zugfestigkeit. GJS-500-7 erfüllt diese Anforderungen zuverlässig und ist in Strangguss-Form mit gleichmäßigem Gefüge über den gesamten Querschnitt verfügbar, was für die Maßhaltigkeit nach der Bearbeitung entscheidend ist.
GJS-600-3 kann im Formenbau sinnvoll sein, wenn einzelne Komponenten sehr hohen Druckkräften ausgesetzt sind, etwa bei Schließeinheiten oder Kernzügen unter hoher Presskraft. In diesen Fällen rechtfertigt die höhere Streckgrenze den etwas erhöhten Bearbeitungsaufwand.
Wie wählt man zwischen GJS-500-7 und GJS-600-3 für ein konkretes Bauteil?
Die Werkstoffwahl zwischen GJS-500-7 und GJS-600-3 folgt einer klaren Logik: Wenn das Bauteil dynamischen Lasten, Stößen oder Schwingungen ausgesetzt ist und eine gewisse Verformungsreserve sicherheitsrelevant ist, spricht das für GJS-500-7. Wenn statische Festigkeit, Verschleißwiderstand oder eine höhere Streckgrenze bei begrenztem Bauraum gefordert sind, ist GJS-600-3 die richtige Wahl.
Konkret empfiehlt sich folgendes Vorgehen bei der Werkstoffauswahl:
- Lastprofil analysieren: statisch, dynamisch oder zyklisch wechselnd?
- Kerbwirkung prüfen: Bohrungen, Nuten oder Querschnittssprünge erhöhen die Anforderungen an die Duktilität.
- Bauraum und Gewicht bewerten: Höhere Festigkeit erlaubt schlankere Querschnitte bei gleicher Tragfähigkeit.
- Bearbeitungsaufwand einkalkulieren: GJS-500-7 ist einfacher zu zerspanen und reduziert Werkzeugkosten.
- Normkonformität sicherstellen: Beide Güten nach DIN EN 16482 sind dokumentiert und auditierbar.
Wenn die Anforderungen zwischen beiden Güten liegen, lohnt sich ein Blick auf GJS-450-10, das noch mehr Duktilität bietet, oder auf GJS-700-3, wenn maximale Festigkeit gefordert ist.
Wie MK Strangguss GmbH bei der Werkstoffauswahl unterstützt
MK Strangguss GmbH liefert Sphäroguss-Halbzeuge beider Güten ab Lager im märkischen Sauerland, mit einem Lagerbestand von rund 1.000 Tonnen und Abmessungen von 20 mm bis 740 mm. Als Vollservice-Partner unterstützt das Unternehmen nicht nur bei der Beschaffung, sondern auch bei der konkreten Werkstoffauswahl für Ihr Bauteil:
- Lieferung als Rohware oder vorgedreht mit einem Aufmaß von +1,0 mm, direkt einsetzbar in Ihrer Fertigung
- Sägezuschnitte auf Maß für beide Güten, mit kurzen Lieferzeiten ab Lager
- Fertigbearbeitung nach Zeichnung bis zum einbaufertigen Bauteil, zertifiziert nach DIN EN ISO 9001:2015
- Werkstoffe nach DIN EN 16482, überwiegend aus deutscher Herstellung für gleichbleibende Materialeigenschaften
Sprechen Sie unser Vertriebsteam an, wenn Sie unsicher sind, welche Güte für Ihre Anwendung die richtige ist. Unsere Ansprechpartner beraten Sie zu Abmessungen, Werkstoffeigenschaften und Lieferzeiten. Erreichbar Mo bis Fr von 07:00 bis 18:00 Uhr: Tel. +49 2391 607744-0 oder info@mk-strangguss.de.
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