Nodulair of grijs gietijzer: de juiste gietsoort kiezen

Waarom grijs gietijzer dempt en nodulair gietijzer niet, wat de soorten EN-GJL en EN-GJS werkelijk garanderen en welke van de twee onder een machinebed hoort.

Als een machinebed gegoten gaat worden, is de volgende vraag welk gietijzer. Het eerlijke antwoord is dat grijs gietijzer de standaard is, om een reden die de meeste mensen in grote lijnen kunnen noemen en maar weinigen precies.

Het verschil zit in de vorm van het grafiet

Beide zijn ijzer met een paar procent koolstof, en in beide komt de koolstof als grafiet uit de oplossing in plaats van gebonden te blijven. Wat verschilt, is de vorm die het aanneemt.

In grijs gietijzer vormt het grafiet lamellen. Die lamellen zijn in feite inwendige scheurtjes: ze onderbreken de metaalmatrix, en daarom is het materiaal op trek relatief zwak en breekt een gietstuk van grijs gietijzer met een grijs, korrelig breukvlak in plaats van te buigen.

In nodulair gietijzer zorgt een behandeling met magnesium ervoor dat het grafiet in plaats daarvan bolletjes vormt. Bolletjes onderbreken de matrix veel minder, dus het materiaal behoudt veel meer van de taaiheid van staal en zal vloeien en rekken voordat het breekt.

Al het andere volgt uit dat ene verschil.

Waarom het zwakkere materiaal meestal juist is

Die lamellen die de treksterkte bederven, vormen ook een enorm inwendig grensvlak, en aan grensvlakken wordt trilling omgezet in warmte. Grijs gietijzer dempt, en het dempt omdat het vol vlakke grafietonderbrekingen zit. Nodulair gietijzer, dat die heeft ingeruild voor taaiheid, dempt merkbaar minder.

Onder een machinebed hebt u zelden treksterkte nodig. De constructie werkt vooral op druk en buiging bij bescheiden spanning. Wat u nodig hebt, is dat de machine ophoudt met nagalmen. Dus het materiaal dat ingenieurs zwak en bros noemen, is het materiaal dat daar hoort, en de taaiere soort is het compromis.

Daarom is het vervangen van de een door de ander ook een echte technische wijziging. Een machine die met grijs gietijzer op het randje zat qua ratelen, kan met nodulair gietijzer onaanvaardbaar worden.

De soortaanduidingen lezen

Europese praktijk volgens EN 1561 en EN 1563:

• EN-GJL-xxx is grijs gietijzer met Lamellair grafiet. EN-GJL-200, 250, 300.
• EN-GJS-xxx-y is nodulair gietijzer met Sferoïdaal (bolvormig) grafiet. EN-GJS-400-15, 500-7, 600-3.

Het getal is de minimale treksterkte in MPa. Bij nodulair gietijzer is het tweede getal de minimale rek in procenten, en dat is precies waar het bij die soort om draait. De oude Duitse aanduidingen, GG25 voor EN-GJL-250 en GGG40 voor EN-GJS-400-15, worden nog dagelijks gebruikt en u ziet ze op tekeningen terug.

Grofweg is EN-GJL-250 / GG25 de werkpaardsoort voor machinebedden: een perlitische matrix met fijn lamellair grafiet, die bruikbare sterkte en hardheid geeft en tegelijk de demping en de uitstekende verspaanbaarheid behoudt die een machinebed nodig heeft.

De valkuil: sterkte hangt af van de wanddikte

Dit is wat mensen bij een zwaar gietstuk overvalt.

Het getal in de soortaanduiding wordt gemeten op een afzonderlijk gegoten proefstaaf met een vastgelegde afmeting, volgens EN 1561. Uw machinebed is geen proefstaaf. Een dikke wand koelt langzaam af, maakt het grafiet grover en levert een lagere sterkte en hardheid op dan de proefstaaf doet vermoeden.

Bij een bed met wanden van 60 mm ligt de sterkte in de wand merkbaar onder het minimum van de soort. Dat is normaal, te verwachten en door de norm gedekt, en het is geen defect. Maar het betekent:

• Specificeer de soort en de maatgevende wanddikte.
• Spreek af waar het proefmateriaal vandaan komt: een afzonderlijk gegoten staaf, een aangegoten proeflip of een uit het gietstuk zelf genomen monster. Die geven verschillende waarden, en het verschil is niet klein.
• Als een hardheidsbereik ertoe doet voor het verspanen of voor een slijtvlak, specificeer dat dan apart en vermeld waar het wordt gemeten.

Slaat u dit over, dan krijgt u bij de inspectie een discussie waarin beide partijen dezelfde norm correct lezen.

Waar nodulair gietijzer wel hoort

Niet elk onderdeel van een machine is een bed. Nodulair gietijzer is de juiste keuze wanneer:

• Het onderdeel stoten of schokken te verwerken krijgt, of een wisselende trekbelasting.
• Een breuk gevaarlijk zou zijn en u liever vloeien wilt dan een brosse breuk.
• De doorsnede dun en zwaar belast is.
• Het een beugel, arm, hefboom, behuizing of sokkel is in plaats van een dempende constructie.

Persen, brekers en alles met een plotselinge belastingsomkering gebruiken om precies deze redenen vaak nodulair gietijzer.

Wat op de giettekening hoort

• Soort volgens EN 1561 of EN 1563, met de gelijkwaardige oude aanduiding als uw bedrijf die gebruikt.
• Maatgevende wanddikte.
• Waar het proefmateriaal wordt genomen en welke eigenschappen bepalen of het deel wordt goed- of afgekeurd.
• Hardheidsbereik en meetplaats, als dat ertoe doet.
• Vereist niet-destructief onderzoek en de acceptatieklasse.
• Of een gietstuk gerepareerd mag worden, en met welke methode.
• Verouderen of spanningsarm gloeien voor het verspanen, en of u de grafiek wilt.

Dat laatste punt is bij een precisiebed niet optioneel. Een gietstuk koelt in de vorm ongelijkmatig af en draagt restspanning; voorverspanen maakt die vrij en het onderdeel beweegt. Lees gietfouten en wat u moet afkeuren en de gids over spanningsarm gloeien en vlakheid naast dit artikel.

Veelgestelde vragen

← Alle vakartikelen