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Gusseisen im Vergleich: GJL, GJS, GJV, GJMW — alle Typen im Überblick

Alexander Wosinski ·
Vier Grauguss-Rohstahlzylinder stehen aufrecht auf einer verwitterten Werkstattoberfläche mit Metallspänen und dramatischem Industrielicht.

Die vier wichtigsten Gusseisen-Typen sind Grauguss (GJL), Sphäroguss (GJS), Vermiculargraphit-Gusseisen (GJV) und weißer Temperguss (GJMW). Sie unterscheiden sich primär in der Form ihrer Graphiteinlagerungen, was ihre mechanischen Eigenschaften, Bearbeitbarkeit und Einsatzgebiete grundlegend bestimmt. Die folgenden Abschnitte beleuchten jeden Typ im Detail und helfen bei der Werkstoffauswahl für konkrete Anwendungen.

Was sind die Unterschiede zwischen GJL, GJS, GJV und GJMW?

GJL, GJS, GJV und GJMW unterscheiden sich in der Mikrostruktur des eingelagerten Graphits. Bei GJL liegt Graphit als Lamellen vor, bei GJS in Kugelform, bei GJV als wurmförmige Vermiculargraphit-Struktur und bei GJMW als Temperkohle durch einen nachgelagerten Glühprozess. Diese strukturellen Unterschiede bestimmen direkt Festigkeit, Duktilität und Dämpfungsverhalten.

Die Bezeichnungen folgen der europäischen Normierung: GJ steht für Gusseisen, der zweite Buchstabe beschreibt die Graphitform. L steht für Lamellengraphit, S für Kugelgraphit (sphärisch), V für Vermiculargraphit und MW für weißen Temperguss. Diese Nomenklatur ist in der DIN EN 1560 verankert und gilt europaweit einheitlich.

Praktisch bedeutet das: Je kompakter die Graphitform, desto höher die Zugfestigkeit und Dehnung des Werkstoffs. GJL bietet die geringste Duktilität, dafür aber hervorragende Dämpfungseigenschaften. GJS erreicht die höchste Festigkeit und Zähigkeit. GJV und GJMW liegen mit unterschiedlichen Schwerpunkten dazwischen.

Welche mechanischen Eigenschaften hat Grauguss (GJL)?

Grauguss (GJL) zeichnet sich durch seine lamellare Graphitstruktur aus, die ihm eine hohe Druckfestigkeit, sehr gute Dämpfungseigenschaften und hervorragende Wärmeleitfähigkeit verleiht. Die Zugfestigkeit liegt je nach Güte zwischen 150 und 350 MPa, die Dehnung ist mit unter 1 % gering. GJL ist gut zerspanbar und verhält sich beim Gießen sehr formfüllig.

Die lamellenförmigen Graphiteinlagerungen wirken im Gefüge wie Kerben, was die Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit begrenzt. Gleichzeitig sind es genau diese Lamellen, die Schwingungsenergie effizient absorbieren. Für Maschinengestelle, Getriebegehäuse und Zylinderbüchsen ist diese Kombination aus Dämpfung und Druckfestigkeit oft entscheidend.

Im Lieferprogramm für Gusseisen werden Grauguss-Güten nach DIN EN 16482 geführt, darunter GJL-HB150C, GJL-250C und GJL-300C. Die Zahl nach dem Bindestrich gibt die Mindestzugfestigkeit in MPa an, was die Werkstoffauswahl für Konstrukteure direkt vereinfacht. Strangguss aus GJL ist in Abmessungen von 20 mm bis 740 mm ab Lager verfügbar.

Wofür wird Sphäroguss (GJS) eingesetzt?

Sphäroguss (GJS) wird überall dort eingesetzt, wo hohe Zugfestigkeit, gute Zähigkeit und definierte Dehnung gefordert sind. Typische Anwendungsfelder sind Kurbelwellen, Hydraulikkomponenten, Zahnräder, Achsschenkel und druckbelastete Bauteile in der Antriebs- und Hydraulikindustrie. GJS ersetzt in vielen Fällen Stahlguss, da es bei ähnlichen mechanischen Werten besser gießbar und zerspanbar ist.

Die kugelförmigen Graphiteinlagerungen unterbrechen die Metallmatrix weit weniger als Lamellen, was Zugfestigkeit und Dehnung deutlich verbessert. Je nach Güte erreicht GJS Zugfestigkeiten von 400 bis 700 MPa bei Dehnungswerten von 3 bis 15 %. Damit deckt der Werkstoff ein breites Spektrum von zähen bis hochfesten Anforderungen ab.

Die Güten GJS-400-15C bis GJS-700-3C nach DIN EN 16482 bilden eine klare Abstufung: Niedrigere Festigkeitswerte gehen mit höherer Dehnung einher, höhere Festigkeiten mit reduzierter Zähigkeit. Für die Auswahl gilt: Bauteile mit stoßartigen Belastungen profitieren von GJS-400-15C, hochbelastete Präzisionsteile eher von GJS-600-3C oder GJS-700-3C.

Was ist Vermiculargraphit-Gusseisen (GJV) und wann wird es verwendet?

Vermiculargraphit-Gusseisen (GJV) ist ein Gusswerkstoff, bei dem der Graphit in wurmförmiger, kompakter Form vorliegt, die zwischen Lamellen (GJL) und Kugelform (GJS) liegt. GJV kombiniert die gute Wärmeleitfähigkeit und Dämpfung von GJL mit der höheren Festigkeit von GJS. Eingesetzt wird es vor allem dort, wo thermische Wechselbelastungen und mechanische Beanspruchung gleichzeitig auftreten.

Typische Anwendungen für GJV sind Motorblöcke, Bremsscheiben und Abgaskrümmer in der Automobilindustrie sowie Zylinderköpfe unter hohen Temperaturgefällen. Der Werkstoff wurde für Bauteile entwickelt, bei denen GJL zu wenig Festigkeit und GJS eine zu geringe Wärmeleitfähigkeit bietet.

In der Praxis ist GJV anspruchsvoller in der Herstellung als GJL oder GJS, da das Prozessfenster für die wurmförmige Graphitausbildung eng ist. Für Strangguss-Halbzeuge spielt GJV eine untergeordnete Rolle, die Hauptanwendungen liegen im Formguss für komplexe Bauteile. Wer GJV-Werkstoffe für Sonderanwendungen benötigt, sollte die Verfügbarkeit gezielt anfragen.

Was unterscheidet weißen Temperguss (GJMW) von anderen Gusseisensorten?

Weißer Temperguss (GJMW) unterscheidet sich von GJL, GJS und GJV durch seinen zweistufigen Herstellungsprozess: Zunächst wird ein weißes Roheisen gegossen, das anschließend in einem langen Glühprozess bei hohen Temperaturen entkohlt wird. Das Ergebnis ist ein Werkstoff mit einer zähen, kohlenstoffarmen Randzone und einem festen Kern, der kleine, dünnwandige Bauteile mit guter Zähigkeit ermöglicht.

Der entscheidende Unterschied liegt im Herstellungsverfahren und der resultierenden Mikrostruktur. Während GJL, GJS und GJV ihren Graphit direkt beim Erstarren ausbilden, entsteht die charakteristische Struktur von GJMW erst durch den nachgelagerten Temperprozess. Die Randzone enthält kaum freien Kohlenstoff, was Schweißbarkeit und gute Dehnung ermöglicht.

GJMW findet sich vor allem in kleinen, komplexen Formteilen wie Rohrverbindungen, Beschlägen und Armaturen, die dünnwandig sein müssen und gleichzeitig stoßbelastet werden. Für größere Querschnitte oder Strangguss-Halbzeuge ist GJMW weniger geeignet, da der Temperprozess bei größeren Wanddicken nicht vollständig durchgreift.

Welcher Gusseisen-Typ eignet sich für welche Anwendung?

Die Werkstoffwahl zwischen GJL, GJS, GJV und GJMW hängt von drei zentralen Kriterien ab: der Art der Belastung (Druck, Zug, Schlag, thermisch), den geforderten Toleranzen und der Bauteilgeometrie. GJL eignet sich für druckbelastete, schwingungsintensive Bauteile, GJS für zug- und schlagbelastete Komponenten, GJV für thermisch hochbeanspruchte Teile und GJMW für dünnwandige Formteile mit Zähigkeitsanforderungen.

Für den Maschinenbau und die Hydraulikindustrie lässt sich die Auswahl wie folgt eingrenzen:

  • Maschinengestelle, Führungen, Gleitlager: GJL-250C oder GJL-300C, da Dämpfung und Druckfestigkeit dominieren
  • Hydraulikzylinder, Kolbenstangen, Zahnräder: GJS-400-15C bis GJS-600-3C, je nach Festigkeitsanforderung
  • Hochbelastete Antriebskomponenten mit geringer Dehnung: GJS-700-3C
  • Thermisch wechselbelastete Bauteile: GJV, sofern als Formguss realisierbar
  • Dünnwandige Verbindungsteile mit Zähigkeit: GJMW

Entscheidend ist dabei, dass Strangguss-Halbzeuge aus GJL und GJS besonders wirtschaftlich sind, wenn Bauteile aus Rundstangen, Vierkant- oder Flachstangen gefertigt werden. Die definierte Gefügestruktur des Stranggusses sorgt für gleichmäßige Materialeigenschaften über den gesamten Querschnitt, was die Bearbeitbarkeit und Maßhaltigkeit in der Zerspanung verbessert.

Wie MK Strangguss GmbH bei der Werkstoffauswahl unterstützt

MK Strangguss GmbH liefert Strangguss-Halbzeuge aus Grauguss (GJL) und Sphäroguss (GJS) nach DIN EN 16482 ab Lager im märkischen Sauerland. Der Lagerbestand von rund 1.000 Tonnen deckt Abmessungen von 20 mm bis 740 mm ab, lieferbar ab einem Stück und kurzfristig ohne lange Vorlaufzeiten. Das Angebot richtet sich an Einkäufer und Fertigungsleiter, die verlässliche Werkstoffqualität aus überwiegend deutscher Herstellung benötigen.

Als Vollservice-Partner übernimmt MK Strangguss GmbH auf Wunsch die gesamte Bearbeitungskette:

  • Rohware in allen gängigen Profilen (Rund, Vierkant, Flach, Ringe, Rohre)
  • Präzise Sägezuschnitte mit minimalem Aufmaß, direkt weiterverarbeitbar
  • Vorgedreht mit einem Aufmaß von +1,0 mm, um interne Bearbeitungsschritte einzusparen
  • Einbaufertige Bauteile nach Zeichnung über ausgewählte Bearbeitungspartner

Die Zertifizierung nach DIN EN ISO 9001:2015 gewährleistet dokumentierte Qualitätssicherung für jede Lieferung. Weitere Informationen zu Leistungen und Service sowie zu den verfügbaren Abmessungen und Güten finden Sie direkt auf der Website. Sprechen Sie das Vertriebsteam an: Tel. +49 2391 607744-0 oder info@mk-strangguss.de, erreichbar Mo bis Fr von 07:00 bis 18:00 Uhr.

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