Gusseisen oder Gusseisen ist eine Art der Verschmelzung, deren häufigste Art als Grauguss bekannt ist, das eines der am häufigsten verwendeten Eisenmaterialien ist und dessen Name auf das Aussehen seiner Oberfläche beim Brechen zurückzuführen ist. Diese Eisenlegierung enthält im Allgemeinen neben Mangan, Phosphor und Schwefel mehr als 2% Kohlenstoff und mehr als 1% Silizium.
Ein charakteristisches Merkmal von Grauguss ist, dass Kohlenstoff im Allgemeinen als Graphit gefunden wird, wobei unregelmäßige Formen angenommen werden, die als "Flocken" bezeichnet werden. Dieser Graphit verleiht den Bruchbereichen der mit diesem Material hergestellten Teile die Grautonalität. Die physikalischen und insbesondere die mechanischen Eigenschaften variieren in weiten Bereichen und reagieren auf Faktoren wie chemische Zusammensetzung, Abkühlgeschwindigkeit nach dem Gießen, Größe und Dicke der Teile, Gießpraxis, Wärmebehandlung und mikrostrukturelle Parameter, wie z;; die Art der Matrix, Form und Größe der Graphitflocken.
Ein besonderer Fall ist der von kugelförmigem Graphit, der in den 1950er Jahren verwendet wurde. Später hat es andere Arten von Temperguss und Grauguss verdrängt. Zu den ersten Verwendungen dieses Materials gehörten 1313 in Westeuropa, insbesondere bei der Herstellung von Kanonen, und vermutlich gleichzeitig auch beim Bau von Rohren. Die 1455 durchgeführten Untersuchungen wurden für das erste Gusseisenrohr aufgezeichnet, das in Deutschland auf Schloss Dillenberg installiert wurde. Der Herstellungsprozess von Gusseisenrohren hat tiefgreifende Änderungen erfahren, von der alten Gießmethode bis zum modernen Prozess durch Zentrifugation.
Die typische Zusammensetzung zum Erhalt einer Graphitmikrostruktur beträgt 2,5 bis 4% Kohlenstoff und 1 bis 3% Silizium. Silizium spielt eine wichtige Rolle bei der Unterscheidung von Grauguss zu Weißgusse; Dies liegt daran, dass Silizium ein Stabilisator für Graphit ist. Dies bedeutet, dass es hilft, Graphit aus Eisencarbiden auszufällen. Ein weiterer wichtiger Faktor, der zur Bildung von Graphit beiträgt, ist die Erstarrungsgeschwindigkeit des Putzes.: Eine langsame Geschwindigkeit erzeugt tendenziell mehr Graphit und eine ferritische Matrix. während eine mäßige Geschwindigkeit dazu neigt, eine höhere Perlitmatrix zu erzeugen. Um eine 100% ige ferritische Matrix zu erhalten, muss die Schmelze einer Glühwärmebehandlung unterzogen werden. Schnelles Abkühlen unterdrückt die Bildung von Graphit teilweise oder vollständig und führt stattdessen zur Bildung von Zementit, der als weißer Schimmel bekannt ist.
