Grauguss vs. Kugelgraphitguss: Unterschiede, Vor- und Nachteile

Alexander Wosinski · 12 Juni 2026

Grauguss (GJL) und Kugelgraphitguss (GJS, auch Sphäroguss genannt) sind beide Gusseisenmaterialien, unterscheiden sich aber grundlegend in ihren mechanischen Eigenschaften: Grauguss bietet hohe Dämpfung und gute Bearbeitbarkeit, Sphäroguss dagegen deutlich höhere Zugfestigkeit und Duktilität. Die Wahl zwischen beiden Werkstoffen hängt direkt von der Belastungsart und den Anforderungen der jeweiligen Anwendung ab. Die folgenden Abschnitte beleuchten die metallurgischen Grundlagen, typischen Einsatzgebiete und praktischen Auswahlkriterien für beide Werkstoffe.

Worin unterscheiden sich Grauguss und Kugelgraphitguss metallurgisch?

Der entscheidende Unterschied zwischen Grauguss und Kugelgraphitguss liegt in der Form des Graphits im Gefüge. Bei Grauguss (GJL) liegt der Graphit als unregelmäßige Lamellen vor, bei Kugelgraphitguss (GJS) wird er durch Zugabe von Magnesium in kugelförmige Nodule umgewandelt. Diese strukturelle Veränderung hat weitreichende Auswirkungen auf das mechanische Verhalten beider Werkstoffe.

Bei Grauguss wirken die Graphitlamellen als Kerben im Gefüge. Unter Zugbelastung entstehen an den Lamellenspitzen Spannungskonzentrationen, die das Material spröde und risssensibel machen. Die Lamellen verleihen dem Werkstoff gleichzeitig seine charakteristische Dämpfungsfähigkeit und gute Wärmeleitfähigkeit.

Beim Sphäroguss verteilen sich die kugelförmigen Graphitnodule gleichmäßig in der metallischen Matrix. Da Kugeln keine Kerbwirkung erzeugen, kann die umgebende Eisenmatrix Spannungen aufnehmen und sich plastisch verformen, bevor ein Riss entsteht. Das Ergebnis ist ein Werkstoff mit deutlich höherer Zähigkeit und Duktilität bei vergleichbarer Grundzusammensetzung der Schmelze.

Welche mechanischen Eigenschaften hat Grauguss im Vergleich zu Kugelgraphitguss?

Grauguss erreicht Zugfestigkeiten von etwa 150 bis 350 MPa, hat jedoch eine sehr geringe Bruchdehnung von unter 1 %. Kugelgraphitguss dagegen erzielt Zugfestigkeiten von 400 bis 700 MPa bei Bruchdehnungen von 3 bis 15 %, abhängig von der Güte. Sphäroguss ist damit dem Grauguss in nahezu allen festigkeitsrelevanten Kennwerten überlegen.

Nach DIN EN 16482 werden die Güten klar bezeichnet: Grauguss-Strangguss läuft unter Bezeichnungen wie GJL-HB150C, GJL-250C und GJL-300C, während Sphäroguss-Strangguss die Güten GJS-400-15C bis GJS-700-3C umfasst. Die Zahl nach dem Bindestrich gibt jeweils die Mindestzugfestigkeit in MPa an, beim GJS zusätzlich die Mindestbruchdehnung in Prozent.

Grauguss punktet hingegen bei der Druckschwingungsfestigkeit und der Schwingungsdämpfung. Für Bauteile, die vorwiegend auf Druck belastet werden oder Vibrationen absorbieren sollen, ist das Dämpfungsverhalten von GJL ein echter Vorteil. Hinzu kommen die gute Bearbeitbarkeit und die günstigen Gleiteigenschaften, die Grauguss für bestimmte Tribologieanwendungen attraktiv machen.

Wofür wird Grauguss typischerweise eingesetzt?

Grauguss wird typischerweise dort eingesetzt, wo gute Dämpfungseigenschaften, hohe Druckfestigkeit oder einfache Bearbeitbarkeit gefragt sind. Klassische Anwendungen sind Maschinengestelle, Führungsbahnen, Gehäuse, Bremsscheiben, Zylinderköpfe und Gleitlager. Der Werkstoff eignet sich besonders gut für Bauteile mit komplexen Geometrien, die spanend bearbeitet werden müssen.

Im Maschinenbau schätzen Konstrukteure GJL für Grundplatten und Maschinengestelle, weil die Schwingungsdämpfung Resonanzprobleme reduziert und die Bearbeitbarkeit die Fertigungskosten niedrig hält. Im Lieferprogramm für Gusseisen sind Grauguss-Strangguss-Halbzeuge in den Güten GJL-HB150C, GJL-250C und GJL-300C ab Lager verfügbar, was kurze Reaktionszeiten bei der Beschaffung ermöglicht.

Für Gleitlager und Buchsen ist Grauguss besonders geeignet, weil der freie Graphit im Gefüge als Festschmierstoff wirkt. Das reduziert den Verschleiß im Trockenlaufbetrieb und verbessert die Notlaufeigenschaften. Im Glas- und Formenbau wird GJL wegen seiner guten Wärmeleitfähigkeit und der einfachen Bearbeitbarkeit für Werkzeugträger und Formplatten eingesetzt.

In welchen Anwendungen ist Kugelgraphitguss die bessere Wahl?

Kugelgraphitguss (GJS) ist die bessere Wahl, wenn Bauteile hohe Zugbelastungen, Schlagbeanspruchungen oder dynamische Wechsellasten aushalten müssen. Typische Anwendungsfelder sind Kurbelwellen, Pleuel, Hydraulikkomponenten, Zahnräder, Achsschenkel und drucktragende Rohrleitungsbauteile. Überall dort, wo Sprödbruch ein Risiko wäre, bietet GJS die notwendige Sicherheitsreserve.

In der Antriebs- und Hydraulikindustrie ist Sphäroguss besonders verbreitet. Hydraulikzylinder und Ventilgehäuse aus GJS-400-15C bis GJS-700-3C halten auch bei Druckspitzen stand, ohne dass ein Sprödbruch droht. Die höhere Streckgrenze ermöglicht dünnwandigere Konstruktionen bei gleicher Belastbarkeit, was Gewicht und Material einspart.

Für Anwendungen mit Kerbwirkung, zum Beispiel Bohrungen, Nuten oder Querschnittsänderungen, ist GJS deutlich robuster als GJL. Während Grauguss an solchen Stellen unter Zugbelastung schnell versagt, nimmt die zähe Matrix des Sphärogusses lokale Spannungsspitzen auf. Das macht GJS zur bevorzugten Wahl für sicherheitsrelevante Bauteile, die einer Betriebsfestigkeitsanalyse standhalten müssen.

Was sind die Nachteile von Grauguss und Kugelgraphitguss?

Grauguss ist spröde unter Zugbelastung und hat eine sehr geringe Bruchdehnung, was ihn für dynamisch beanspruchte oder schlagbelastete Bauteile ungeeignet macht. Kugelgraphitguss ist in der Herstellung aufwendiger und teurer, da die Magnesiumbehandlung der Schmelze einen zusätzlichen Prozessschritt erfordert und die Prozesssicherheit höhere Anforderungen stellt.

Bei Grauguss ist die eingeschränkte Schweißbarkeit ein weiterer Nachteil. Reparaturschweißungen sind zwar möglich, erfordern aber aufwendige Vor- und Nachwärmbehandlungen, um Rissbildung zu vermeiden. Für Konstruktionen, die nachträgliche Schweißarbeiten vorsehen, ist GJL daher weniger geeignet.

Kugelgraphitguss hat gegenüber Grauguss eine schlechtere Dämpfungseigenschaft und etwas schlechtere Gleiteigenschaften. Für Maschinengestelle oder Gleitlageranwendungen, bei denen die Dämpfung konstruktiv relevant ist, wäre GJS die falsche Wahl. Zudem ist die Bearbeitbarkeit von hochfestem GJS-700-3C anspruchsvoller als die von GJL, was Werkzeugstandzeiten und Schnittparameter beeinflusst.

Welches Material sollte man für Strangguss-Halbzeuge wählen?

Für Strangguss-Halbzeuge gilt als Grundregel: Grauguss (GJL) bei überwiegender Druckbelastung, Dämpfungsanforderungen oder einfacher Bearbeitbarkeit; Sphäroguss (GJS) bei Zugbelastung, dynamischen Beanspruchungen oder wenn Duktilität und Zähigkeit gefordert sind. Die konkrete Güteauswahl richtet sich nach den geforderten Festigkeitswerten und dem Beanspruchungsprofil des Bauteils.

Für die Praxis lassen sich folgende Auswahlkriterien benennen:

Überwiegende Druckbelastung, Schwingungsdämpfung oder Gleiteigenschaften gefragt: GJL-250C oder GJL-300C
Zugbelastung, Schlagbeanspruchung oder sicherheitsrelevante Funktion: GJS-400-15C bis GJS-500-7C
Hohe Festigkeit bei moderater Zähigkeit, zum Beispiel Zahnräder oder Hydraulikgehäuse: GJS-600-3C oder GJS-700-3C
Komplexe Bearbeitungsgeometrie mit vielen Kerben oder Bohrungen: GJS bevorzugen, da GJL an Kerbstellen unter Zugbelastung versagt

Entscheidend ist dabei auch der Bearbeitungsgrad des Halbzeugs. Wer Strangguss-Rohware als Ausgangsmaterial für die eigene Fertigung bezieht, sollte die Bearbeitungszugaben und Sägetoleranzen bereits bei der Materialwahl berücksichtigen. Vorgedrehte oder vorgefräste Halbzeuge reduzieren den internen Bearbeitungsaufwand, was bei beiden Werkstoffen die Gesamtkosten senkt. Mehr zu den verfügbaren Leistungen und Services zeigt das Angebot von MK Strangguss, das vom Rohstab bis zum einbaufertigen Bauteil reicht.

Wie MK Strangguss GmbH bei der Werkstoffwahl unterstützt

MK Strangguss GmbH liefert Strangguss-Halbzeuge aus Grauguss und Sphäroguss nach DIN EN 16482 ab Lager im märkischen Sauerland, mit Abmessungen von 20 mm bis 740 mm und einem Lagerbestand von rund 1.000 Tonnen. Das Angebot umfasst konkret:

Grauguss-Güten GJL-HB150C, GJL-250C und GJL-300C als Rundstangen, Vierkant- und Flachstangen sowie Ringe und Rohre
Sphäroguss-Güten GJS-400-15C bis GJS-700-3C in denselben Profilen, ab einem Stück lieferbar
Bearbeitung in eigener Fertigung: sägen, drehen, fräsen, vorgedreht mit einem Aufmaß von +1,0 mm
Einbaufertige Bauteile nach Zeichnung über ausgewählte Bearbeitungspartner
Qualitätssicherung nach DIN EN ISO 9001:2015, überwiegend Werkstoffe aus deutscher Herstellung

Ob Sie GJL für Maschinengestelle oder GJS für Hydraulikkomponenten benötigen: Das Vertriebsteam berät Sie zu Abmessungen, Güten und Lieferzeiten. Sprechen Sie uns an: Tel. +49 2391 607744-0 | info@mk-strangguss.de | Mo bis Fr, 07:00 bis 18:00 Uhr. Oder nutzen Sie direkt den Kontakt zu Ihrem Ansprechpartner.