GJL oder GJS – welcher Werkstoff ist der richtige?
GJL (Grauguss mit Lamellengraphit) und GJS (Sphäroguss mit Kugelgraphit) sind beides Eisen-Kohlenstoff-Silicium-Gusslegierungen nach DIN EN 16482 – der entscheidende Unterschied liegt in der Form des ausgeschiedenen Graphits, und die bestimmt praktisch alle mechanischen und technologischen Eigenschaften.
Der Kernunterschied: die Graphitform
Bei beiden Werkstoffen scheidet sich Kohlenstoff beim Erstarren als Graphit im Gefüge aus – der Unterschied liegt allein darin, in welcher Form das geschieht. Diese Form entscheidet über praktisch jede mechanische Eigenschaft im Vergleich weiter unten.
Dünne, unregelmäßig geformte Lamellen (Plättchen). Sie wirken im Gefüge wie feine, innere Kerben und unterbrechen den Kraftfluss – dadurch bricht GJL spröde, dämpft aber Schwingungen hervorragend.
Kugelförmige Partikel, die durch eine Magnesium-Behandlung der Schmelze entstehen. Kugeln unterbrechen das Gefüge kaum – der Kraftfluss bleibt weitgehend erhalten, GJS ist deutlich zäher und duktiler.
Gegenüberstellung der Eigenschaften
Aus der Graphitform ergeben sich die folgenden, in der Praxis relevanten Unterschiede:
| Eigenschaft | GJL | GJS |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit Rm | Niedrig (80–350 MPa je nach Sorte) | Deutlich höher (400–900 MPa je nach Sorte) |
| Bruchdehnung | Praktisch keine (≈0 % – spröde) | Hoch, duktil (bis 15–18 % bei GJS-400-15) |
| Streckgrenze Rp0,2 | Nicht sinnvoll definierbar | Gut definiert, ca. 250–500 MPa |
| Dämpfungsvermögen | Sehr gut (Lamellen dämpfen Schwingungen) | Deutlich geringer als GJL |
| Wärmeleitfähigkeit | Sehr gut | Geringer als GJL |
| Zerspanbarkeit | Sehr gut, kurze Späne, geringer Werkzeugverschleiß | Gut, aber zäher – etwas höherer Werkzeugverschleiß |
| Kerbempfindlichkeit | Gering (Werkstoff ist selbst schon „gekerbt“) | Höher – scharfe Kerben im Bauteil sind kritischer |
| Verhalten unter Stoß | Schlecht (Sprödbruchgefahr) | Gut, stahlähnlich zäh |
| Gießbarkeit / Wandstärken | Auch dünnwandig sehr gut gießbar | Etwas anspruchsvoller, breites Wandstärkenspektrum |
| Dichte | ≈7,10–7,30 g/cm³ | ≈7,10–7,30 g/cm³ (praktisch gleich) |
| Preis | Tendenziell günstiger | Meist etwas teurer (Mg-Behandlung, Prozesskontrolle) |
Typische Bauteil-Beispiele
In der Praxis entscheidet meist die Belastungsart über den passenden Werkstoff:
- Maschinenbetten und -gestelle (Werkzeugmaschinen) – Schwingungsdämpfung
- Bremsscheiben und Bremstrommeln – Wärmeableitung, Verschleißfestigkeit
- Motorblöcke und Zylinderköpfe (klassisch) – Wärmeleitung, Maßstabilität
- Gehäuse für Pumpen, Getriebe, Ventile ohne hohe Stoßbelastung
- Kurbelwellen und Getriebegehäuse mit hoher Belastung
- Achsschenkel, Radnaben, Fahrwerkskomponenten im Fahrzeugbau
- Rohrleitungssysteme, Fittings, Armaturen (Standard-Werkstoff hierfür)
- Hydraulik- und Pneumatikkomponenten mit Innendruck
- Zahnräder und Antriebselemente mit Stoßbelastung
Faustregel für die Werkstoffwahl
Dämpfung, Wärmeableitung oder Kostenoptimierung im Vordergrund stehen und das Bauteil überwiegend auf Druck belastet wird.
das Bauteil Zug-, Stoß- oder Wechsellasten aushalten muss und Duktilität als Sicherheitsreserve gebraucht wird.
Einordnung in unser Lieferprogramm
Zur konkreten Einordnung die Werkstoffe aus unserem eigenen Lieferprogramm:
| Werkstoff | Typ | Rm min. | Einordnung |
|---|---|---|---|
| GJL-150C (GG 15) | Lamellengraphit | 80–110 MPa | Einfache, unbelastete Gehäuseteile |
| GJL-250C (GG 25) | Lamellengraphit | 155–195 MPa | Mittlere Belastung, guter Allrounder |
| GJL-300C (GG 30) | Lamellengraphit | 185–220 MPa | Höher belastete Maschinenbauteile |
| GJS-400-15C (GGG 40) | Kugelgraphit | 370–400 MPa | Hohe Duktilität, ferritisch geglüht |
| GJS-500-7C (GGG 50) | Kugelgraphit | 420–500 MPa | Guter Kompromiss Festigkeit/Zähigkeit |
| GJS-600-3C (GGG 60) | Kugelgraphit | 440–600 MPa | Höchste Festigkeit unserer GJS-Reihe |
Alle Angaben dienen der allgemeinen Orientierung und basieren auf DIN EN 16482 sowie unseren Werkstoffdatenblättern. Für die konkrete Werkstoffauswahl im Einzelfall – insbesondere bei sicherheitsrelevanten Bauteilen – empfehlen wir Rücksprache mit unserem Vertriebsteam.
