Schalenhartguss

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Schalenhartguss ist ein Gusseisen, bei welchem durch die Zusammensetzung und gießtechnische Maßnahmen erreicht wird, dass der Kohlenstoff bei der Erstarrung in einem äußeren Bereich als Eisencarbid (Fe3C, Zementit) mit den Eisenatomen verbunden bleibt, während er sonst als Graphit – zumeist in Form von Lamellen – in das Eisengefüge ausgeschieden wird (lamellarer Grauguss).

Wird zum Beispiel Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von 3,5 bis 4 % und einem Siliziumgehalt von kleiner 0,5 % in eine Form gegossen, die selbst aus genügend dickwandigem Eisen besteht, dann bewirkt der unmittelbare Kontakt zwischen beiden eine schnelle Abkühlung, welche die Graphitausscheidung verhindert. Nach Bildung einer Schale wird die Geschwindigkeit der weitere Erstarrung im Kern soweit gebremst, dass die Graphitausscheidung erfolgt. Mit einem Gießvorgang wird so ein Gussteil erzeugt, das aus zwei völlig verschiedenen Werkstoffen besteht: Die Schale ist hart, verschleißbeständig und hat ein weißes, glänzendes Bruchaussehen, während der Kern die gute Zerspanbarkeit von Grauguss aufweist und im Bruchbild grau erscheint. Dazwischen besteht eine mehr oder weniger starke Übergangszone.

Anwendung findet der Schalenhartguss beispielsweise bei der Herstellung von Kalanderwalzen für die Glättung und die Satinage von Papier. Die Form besteht dabei aus dickwandigen, präzise übereinander gestapelten Zylindern (Kokillen) und wird innen mit einer Schlichte ausgestrichen, um ein Anschweißen zu verhindern. Die Walzenkörper werden außen mit hoher Präzision und Glätte geschliffen und sind im Inneren oft aufwendig durch Drehen, Bohren und Honen bearbeitet.