Zugfestigkeit und Härte: Umrechnungsansätze und praktische Lösungen
Die Zugfestigkeit (Rm) ist die maximale Zugspannung, die ein Werkstoff im Zugversuch vor dem Bruch erträgt, angegeben in N/mm². Bei Gusseisen mit Lamellengrafit reicht sie nach DIN EN 1561 von 100 N/mm² (EN-GJL-100) bis 350 N/mm² (EN-GJL-350), bei Gusseisen mit Kugelgrafit nach DIN EN 1563 von 350 N/mm² (EN-GJS-350-22) bis 900 N/mm² (EN-GJS-900-2).[3] Die Zahl in der Sortenbezeichnung ist die Mindestzugfestigkeit für getrennt gegossene Probestücke. Eine verlässliche Umrechnung aus der Härte gibt es für beide Werkstoffe nicht.
Grundlagen der Beziehung zwischen Härte und Zugfestigkeit
Zwischen Zugfestigkeit (Rm) und Härtemesswerten besteht ein empirischer Zusammenhang. Beide Eigenschaften hängen von der Mikrostruktur des Werkstoffs ab. Für Gusseisen mit Lamellengrafit und mit Kugelgrafit ist daraus bisher keine verlässliche Formel abgeleitet; die Normsortentabellen unten ersetzen die Umrechnung.
Härtebereiche der Gusswerkstoffe nach Werksnorm
Gusseisen mit Lamellengrafit (GJL)
Eine Umrechnungsformel von Härte auf Zugfestigkeit ist für GJL nicht belastbar. Härtebereiche ausgewählter Sorten nach Werksnorm, gemessen am getrennt gegossenen Probestück Ø 30 mm; bei anderer Wanddicke ändern sich die Werte:[1]
| Sorte | Rm [N/mm²] | HB |
|---|---|---|
| EN-GJL-250 | 250 | 180 bis 255 |
| EN-GJL-350 | 350 | 200 bis 275 |
Gusseisen mit Kugelgrafit (GJS)
Auch für GJS gilt: keine Umrechnungsformel, sondern Härtebereiche ausgewählter Sorten nach Werksnorm, ebenfalls am getrennt gegossenen Probestück Ø 30 mm gemessen; bei anderer Wanddicke ändern sich die Werte:[2]
| Sorte | Rm [N/mm²] | HB |
|---|---|---|
| EN-GJS-400-15 | 400 | 130 bis 190 |
| EN-GJS-500-7 | 500 | 170 bis 230 |
| EN-GJS-600-3 | 600 | 190 bis 270 |
Praxisnahe Anwendung der Umrechnung
Wann ist eine Umrechnung sinnvoll?
- Schnelle Qualitätskontrolle: Härtemessungen sind zerstörungsärmer und schneller durchführbar als Zugversuche
- Serienfertigung: Stichprobenartige Überprüfung größerer Chargen
- Nachträgliche Bewertung: Bei bereits eingebauten Komponenten
Grenzen der Umrechnung beachten
- Es gibt keine Umrechnungsformel; nur Erfahrungswerte aus der Werksnorm
- Bei sicherheitskritischen Bauteilen immer direkte Zugversuche durchführen
Praktische Lösungsansätze für den Gießereibetrieb
Betriebsspezifische Korrelationskurven erstellen
- Führen Sie für typische Werkstoff-/Legierungskombinationen parallele Messungen durch
- Erstellen Sie eigene Umrechnungstabellen für Ihre spezifischen Gussverfahren
- Aktualisieren Sie diese Daten regelmäßig bei Prozessveränderungen
Digitale Lösungen zur Qualitätssicherung
- Implementieren Sie automatisierte Messverfahren in Ihre Produktionslinie
- Nutzen Sie Software zur Auswertung Ihrer betriebsspezifischen Korrelationskurven und zur statistischen Auswertung
- Integrieren Sie die Messdaten in Ihr QM-System zur Trendanalyse
Fazit
Härtemessung ersetzt in der Gießereipraxis oft den Zugversuch für die Qualitätskontrolle. Für Gusseisen mit Lamellengrafit und mit Kugelgrafit liefert die Normsortentabelle die belastbaren Werte, eine Umrechnungsformel gibt es nicht. Für präzise Ergebnisse empfiehlt sich die Erstellung betriebsspezifischer Korrelationskurven, die auf eigenen Messdaten basieren.
Quellen
- Kemptener Eisengiesserei Adam Hönig AG: KE-Werksnorm nach DIN EN 1561, Gusseisen mit Lamellengrafit (GJL), Härtebereiche der Normsorten EN-GJL-250 und EN-GJL-350.
- Kemptener Eisengiesserei Adam Hönig AG: KE-Werksnorm nach DIN EN 1563, Gusseisen mit Kugelgrafit (GJS), Härtebereiche der Normsorten EN-GJS-400-15 bis EN-GJS-600-3, Stand 21.11.2006.
- Sortenverzeichnis nach EN 1561:2012 Tabelle 1 (Gusseisen mit Lamellengrafit, EN-GJL-100 bis EN-GJL-350) sowie guss.de, BDG-Fachportal, zu EN 1563 (Gusseisen mit Kugelgrafit, Festigkeitsstufen EN-GJS-350-22 bis EN-GJS-900-2), abgerufen am 27.08.2026. Sekundärquelle, bestätigt den Geltungsbereich der Sortenbezeichnung, nicht die Punktwerte der obigen Tabellen.
2 Kommentare zu „Zugfestigkeit“