Was bedeutet Kerbschlagzähigkeit — und warum fehlt sie im GJL-Datenblatt?

Alexander Wosinski · 25 Aug. 2026

Wer ein Datenblatt für Grauguss aufschlägt, findet Zugfestigkeit, Druckfestigkeit, Härte nach Brinell und den Elastizitätsmodul. Was fehlt, ist die Kerbschlagzähigkeit. Für Konstrukteure und Einkäufer, die aus anderen Werkstoffen kommen, wirkt diese Lücke zunächst irritierend. Tatsächlich ist sie kein Versehen, sondern eine direkte Folge der metallurgischen Realität von Grauguss (GJL). Wer versteht, warum dieser Kennwert fehlt, trifft bessere Entscheidungen bei der Werkstoffauswahl für schlagbeanspruchte Bauteile im Maschinenbau.

Sprödbruch statt Verformung: Wie Grauguss auf Schlagbelastung reagiert

Grauguss verhält sich unter schlagartiger Belastung grundlegend anders als Stahl oder Sphäroguss. Der Werkstoff besitzt keine ausgeprägte plastische Verformungsphase, die Energie aufnehmen und verteilen könnte. Trifft ein Schlag auf ein GJL-Bauteil, bricht es ohne nennenswerte Vorwarnung. Dieses Verhalten bezeichnet man als Sprödbruch.

Die Ursache liegt im Gefügeaufbau. In Grauguss liegen Graphitlamellen eingebettet in die metallische Matrix. Diese Lamellen wirken als innere Kerben, die unter Zugspannung oder dynamischer Belastung als Rissinitiierungspunkte fungieren. Je nach Güte und Abmessung des Strangguss-Halbzeugs variiert die Lamellenverteilung, das Grundprinzip bleibt jedoch: GJL absorbiert Schlagenergie nicht durch plastische Verformung, sondern versagt abrupt.

Für viele Anwendungen ist dieses Verhalten kein Problem. Grauguss zeigt hervorragende Druckfestigkeit, gute Dämpfungseigenschaften und eine ausgezeichnete Bearbeitbarkeit. Wo Bauteile vorwiegend auf Druck beansprucht werden und keine dynamischen Stöße auftreten, ist GJL eine wirtschaftlich und technisch sinnvolle Wahl.

Warum Kerbschlagzähigkeit bei GJL nicht messbar ist

Der Kerbschlagversuch nach DIN EN ISO 148-1 setzt voraus, dass der Prüfkörper unter dem Schlag des Pendelhammers plastisch verformt wird, bevor er bricht. Erst diese Verformungsarbeit wird als Kerbschlagzähigkeit in Joule gemessen. Bei Grauguss entfällt diese plastische Phase nahezu vollständig.

Das Ergebnis: Der Prüfkörper bricht sofort, ohne messbare Energieabsorption. Die ermittelten Werte liegen so niedrig, dass sie statistisch nicht reproduzierbar und damit normativ nicht verwertbar sind. Aus diesem Grund weist die DIN EN 16482 für Gusseisen-Strangguss keine Kerbschlagzähigkeit aus. Es handelt sich nicht um eine Datenlücke, sondern um eine physikalisch begründete Entscheidung der Normgebung.

Konstrukteure, die aus dem Stahlbereich kommen und gewohnt sind, die Kerbschlagzähigkeit als Sicherheitsnachweis für dynamische Belastungen heranzuziehen, müssen bei GJL auf andere Bewertungsmethoden umsteigen.

Welche Kennwerte GJL-Datenblätter stattdessen ausweisen

Auch ohne Kerbschlagzähigkeit liefern GJL-Datenblätter nach DIN EN 16482 ein aussagekräftiges Bild der mechanischen Eigenschaften. Die relevanten Kennwerte sind:

Zugfestigkeit (R_m) in MPa, abhängig von der Güte (GJL-HB150C bis GJL-300C)
Druckfestigkeit, die bei Grauguss deutlich über der Zugfestigkeit liegt
Brinellhärte (HB), die sowohl Bearbeitbarkeit als auch Verschleißverhalten charakterisiert
Elastizitätsmodul (E-Modul), relevant für die Steifigkeitsberechnung
Biegebruchfestigkeit, die für Bauteile mit wechselnden Biegebeanspruchungen herangezogen wird

Für die Auslegung schlagbeanspruchter Bauteile ist vor allem das Verhältnis von Zug- zu Druckfestigkeit entscheidend. GJL-250C erreicht beispielsweise eine Zugfestigkeit von mindestens 250 MPa, während die Druckfestigkeit das Dreifache betragen kann. Wer ein Bauteil so gestaltet, dass es vorwiegend auf Druck belastet wird, kann die Werkstoffeigenschaften von Grauguss gezielt nutzen, ohne das spröde Verhalten unter Zugbeanspruchung zu ignorieren.

Die Brinellhärte ist darüber hinaus ein indirekter Indikator für die Schwingfestigkeit. Höhere Härtewerte gehen bei GJL in der Regel mit einer verbesserten Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdungsrisse einher, was bei zyklisch belasteten Bauteilen wie Führungen oder Lagerkörpern relevant ist.

GJL vs. GJS: Wann Sphäroguss die bessere Wahl ist

Sphäroguss (GJS) unterscheidet sich von Grauguss durch die Kugelform seiner Graphiteinlagerungen. Statt Lamellen, die als Kerbwirkung fungieren, sind im GJS-Gefüge kugelförmige Graphitknoten eingebettet. Diese Form reduziert die Kerbwirkung erheblich und ermöglicht plastische Verformung vor dem Bruch.

Das Ergebnis ist ein Werkstoff, der tatsächlich Kerbschlagzähigkeitswerte aufweist und in Datenblättern nach DIN EN 16482 ausgewiesen wird. GJS-400-15C etwa zeigt eine Bruchdehnung von mindestens 15 Prozent, was ein deutliches Maß an Duktilität belegt. Für Bauteile, die Stöße, Vibrationen oder wechselnde Belastungen aushalten müssen, ist Sphäroguss deshalb die technisch überlegene Wahl.

Die Entscheidung zwischen GJL und GJS lässt sich anhand einiger klarer Kriterien treffen:

Statische Druckbelastung ohne dynamische Stöße: GJL ist ausreichend und wirtschaftlich
Dynamische Belastung, Stöße oder Schwingungen: GJS bietet die notwendige Zähigkeit
Komplexe Geometrien mit Wanddickensprüngen: GJS reagiert weniger empfindlich auf Spannungsspitzen
Hohe Anforderungen an Bruchdehnung oder Kerbschlagzähigkeit: GJS nach DIN EN 16482 liefert normativ belegbare Werte

In der Praxis des Maschinenbaus werden beide Werkstoffe oft parallel eingesetzt, abhängig von der Funktion des jeweiligen Bauteils. Gehäuse und Führungen aus GJL, Antriebswellen und Lagergehäuse aus GJS. Die Kenntnis der Werkstoffeigenschaften erlaubt eine differenzierte Auswahl, die weder Kosten noch Sicherheit opfert.

Werkstoffauswahl für schlagbeanspruchte Bauteile im Maschinenbau

Bei der Auslegung schlagbeanspruchter Bauteile beginnt die Entscheidung nicht beim Werkstoff, sondern bei der Lastanalyse. Welche Art von Belastung tritt auf? Handelt es sich um einmalige Stoßbelastungen, zyklische Schwingungen oder eine Kombination aus statischer Grundlast und gelegentlichen Impulsen? Die Antwort bestimmt, ob GJL überhaupt in Frage kommt.

Grauguss ist dort sinnvoll einsetzbar, wo die Konstruktion Schlagbelastungen durch Geometrie und Lastpfad von kritischen Querschnitten fernhält. Maschinenbetten, Aufspannplatten, Führungsleisten und Werkzeugmaschinengestelle sind klassische GJL-Anwendungen, weil die dominante Belastungsart Druck ist und die Dämpfungseigenschaften des Werkstoffs aktiv genutzt werden.

Sobald Zugspannungen oder dynamische Stöße nicht ausgeschlossen werden können, ist eine Neubewertung notwendig. Die Frage lautet dann nicht, ob GJL zäh genug ist, sondern ob die Konstruktion die Grenzen des Werkstoffs respektiert. Wenn nicht, ist der Wechsel zu GJS-400-15C oder GJS-500-7C die konsequente Entscheidung.

Für die Beschaffung bedeutet das: Wer Strangguss-Halbzeuge sowohl in GJL als auch GJS aus einer Hand beziehen kann, reduziert den Koordinationsaufwand erheblich. Die Verfügbarkeit beider Werkstoffgruppen in definierten Abmessungen und zertifizierten Güten nach DIN EN 16482 ist dabei ein entscheidender Faktor für die Planungssicherheit in der Fertigung.

Wie MK Strangguss GmbH bei der Werkstoffauswahl unterstützt

MK Strangguss GmbH liefert Strangguss-Halbzeuge aus Grauguss und Sphäroguss ab Lager in Plettenberg im märkischen Sauerland. Das Lieferprogramm umfasst Güten nach DIN EN 16482, von GJL-HB150C bis GJL-300C sowie GJS-400-15C bis GJS-700-3C, in Abmessungen von 20 mm bis 740 mm. Damit stehen beide Werkstoffgruppen für direkte Vergleiche und parallele Beschaffung zur Verfügung.

Als Vollservice-Partner bietet MK Strangguss GmbH mehr als Rohware:

Gesägte Zuschnitte mit präzisem Aufmaß, direkt bearbeitungsbereit
Vorgedrehte Halbzeuge mit einem Aufmaß von +1,0 mm für den ersten Bearbeitungsschritt
Einbaufertige Bauteile nach Zeichnung, zertifiziert nach DIN EN ISO 9001:2015
Lagerbestand von rund 1.000 Tonnen für kurze Reaktionszeiten auch bei kurzfristigem Bedarf

Wer bei der Werkstoffauswahl zwischen GJL und GJS unsicher ist oder konkrete Anforderungen an Abmessungen und Bearbeitungsgrad hat, findet beim Vertriebsteam von MK Strangguss GmbH technisch kompetente Ansprechpartner. Sprechen Sie uns an: Tel. +49 2391 607744-0 | info@mk-strangguss.de | Mo bis Fr, 07:00 bis 18:00 Uhr. Mehr zu den verfügbaren Leistungen und Services finden Sie auf der Website.