Gietijzer

Van Wikipedia

Gietijzer is een in vormen gegoten legering van ijzer, koolstof (2-4,5%), mangaan en silicium. Het wordt vervaardigd door omsmelting van ruw ijzer, samen met cokes (kooks) en kalk in een koepeloven, inductieoven of een trommeloven.

Vanwege de ruwheid van de vorm is het uiterlijk van een gietijzeren voorwerp duidelijk als zodanig te herkennen.

Het vloeibare metaal wordt gegoten in een vorm die is gevormd met kleigebonden of chemisch gebonden vormzand. Kleigebonden oftewel groen zand wordt gebruikt bij gietgewichten tot ±300kg. Bij grotere gietgewichten wordt chemisch gebonden vormzand gebruikt. Bij zeer grote en meestal eenmalige gietstukken is het zelfs mogelijk om een "metselwerk" in een groot gat in de grond te gebruiken waarin vervolgens het vloeibare materiaal wordt gegoten.

Gietijzer is zeer goed op druk te belasten, maar de treksterkte is niet erg groot bij de niet gelegeerde gietijzersoorten; voor op trek belaste constructie-elementen kon beter gebruikgemaakt worden van smeedijzer. Om zeer hoge treksterktes te bereiken is het mogelijk om enkele legeringselementen zoals nikkel, molybdeen en silicium toe te voegen aan de smelt. Tevens kunnen de mechanische eigenschappen worden beïnvloed door een warmtebehandeling. Nodulair gietijzer met een laag siliciumgehalte wordt veelal gebruikt voor onderdelen die bij zeer lage temperaturen dienst moeten doen (kerfslagwaarde).

In tegenstelling tot andere metalen is lamellair gietijzer vrij star, in het geheel niet flexibel, dat wil zeggen breekbaar bij verkeerde belasting. Nodulair gietijzer heeft daarentegen goede mechanische eigenschappen. Gebroken gietijzer is tegenwoordig te herstellen door lassen met speciale laselektrodes. Na een lasbehandeling ontstaan er spanningen in het gietstuk die kunnen worden verwijderd door een warmtebehandeling.

Gietijzer komt voor als wit-, grijs-, gemeleerd, ferritisch, perlitisch, austenitisch of martensitisch gietijzer. De soort wordt afgeleid van de grondstructuur matrix en de mate van afkoeling van het gesmolten gietijzer. Snelle afkoeling zorgt voor gemêleerd grijs gietijzer met veel gebonden koolstof terwijl langzame afkoeling leidt tot weinig tot geen (ferritisch) gebonden koolstof. Het verbinden van de koolstof in het gietijzer (perlietvorming) kan worden beïnvloed door het toevoegen van koper en mangaan. De overige soorten grijs gietijzer worden bij tussenliggende afkoeltijden bereikt. Wit gietijzer bevat geen vrij grafiet; de aanwezige koolstof is geheel chemisch gebonden aan het ijzer in de vorm van carbiden.

Door het toevoegen van magnesium wordt de vrije koolstof gedwongen om de vorm met de minste oppervlaktespanning aan te nemen: de bolvorm (nodulen).

[bewerk] Gradering van gietijzer (handelsnaam vlgs. DIN)

basissymbool	voorbeeld	omschrijving
GG (grijs gietijzer)	GG	grijs gietijzer (lamellair) waaraan geen beproevingseisen zijn gesteld
---	GG 20	grijs gietijzer (lamellair) met een minimum treksterkte van 0,2 kN/mm²
---	GG 30	grijs gietijzer (lamellair) met een minimum treksterkte van 0,3 kN/mm²
GGG (nodulair gietijzer)	GGG40	Ferritisch gietijzer (nodulair) met een minimum treksterkte van 0.4kN/mm²
---	GGG40.3	Ferritisch gietijzer (nodulair) met een minimum treksterkte van 0.4kN/mm², laag siliciumgehalte, gebruikt bij zeer lage temperaturen.
---	GGG50	Ferritisch/perlitisch gietijzer (nodulair) met een minimum treksterkte van 0,5 kN/mm²
---	GGG60	Perlitisch gietijzer (nodulair) met een minimum treksterkte van 0,6 kN/mm²
Hooggelegeerde gietijzersoorten	ADI	Austenitic Ductile Iron met een hoog nikkel- en molybdeengehalte en een zeer hoge drukbestendigheid met een minimum treksterkte van 1,0 kN/mm² en een rek van 10% (verkregen door een gloeibehandeling waarna afkoeling in een zoutbad plaatsvindt).
---	SIMO	Ferritisch gietijzer met een hoog silicium- en molybdeengehalte voor corrosiebestendigheid