Sphäroguss – Gusseisen mit Kugelgraphit

Beratung anfragen

Sphäroguss ist Gusseisen mit Kugelgraphit (GJS) nach DIN EN 1563. Der Kohlenstoff liegt hier nicht in Lamellen, sondern in kugelförmigen Graphitknoten vor. Dadurch verbindet der Werkstoff hohe Zugfestigkeit mit guter Dehnung und Zähigkeit – er verhält sich in vielen Anwendungen ähnlich zäh wie Stahl, bleibt aber wirtschaftlich vergießbar. Die Silbitz Group liefert Sphäroguss vom Standardguss bis zum hochbelastbaren Bauteil aus einem Guss.

Von der Sorte EN-GJS-400 bis EN-GJS-800 deckt Sphäroguss ein breites Eigenschaftsfeld ab: von duktilen, zähen Qualitäten für tiefe Temperaturen bis zu festen Sorten für hoch beanspruchte Antriebs- und Maschinenteile. Ergänzt wird das Programm durch GGG SiMo, mischkristallverfestigtes Gusseisen und Austempered Ductile Iron (ADI). So lässt sich für nahezu jede mechanische Anforderung die passende Werkstoffsorte auswählen. Wir gießen Bauteile bis 120 Tonnen aus einem Guss und fertigen dabei konsequent aus recyceltem Material. Mehr zu unseren Leistungen und den belieferten Branchen und Produkten finden Sie auf den jeweiligen Seiten.

Dieser Ratgeber erklärt, was Sphäroguss auszeichnet, welche Sorten es gibt und worauf Sie bei der Werkstoffwahl achten sollten.

Guss mit Zukunft

Zäh und belastbar
Nachhaltig gefertigt
Bis 120 Tonnen aus einem Guss

Sprechen Sie mit unseren Werkstoffexperten über Ihre Anwendung.

Was ist Sphäroguss genau?

Sphäroguss, auch Gusseisen mit Kugelgraphit oder GJS genannt, ist in DIN EN 1563 genormt – der frühere Standard war DIN 1693. Sein Name beschreibt die Mikrostruktur: Der Graphit erstarrt in kugeliger Form. Diese Kugeln unterbrechen die Grundmasse weniger als Lamellen und wirken kaum als Kerbe. Das erklärt, warum Sphäroguss deutlich zäher und dehnbarer ist als klassisches Gusseisen mit Lamellengraphit.

Welche Sphäroguss-Sorten gibt es?

Die Grundsorten reichen von EN-GJS-400 bis EN-GJS-800. Die Zahlen geben die Mindestzugfestigkeit in N/mm² und die Bruchdehnung in Prozent an: EN-GJS-400-18 ist zäh und gut umformbar, EN-GJS-800 ist deutlich fester, aber weniger dehnbar. Darüber hinaus fertigt die Silbitz Group GGG SiMo als globularen Sphäroguss mit Silizium-Molybdän für höhere Temperaturen, mischkristallverfestigtes Gusseisen von GJS-500-14 bis GJS-600-10 mit besonders gleichmäßigen Eigenschaften sowie Austempered Ductile Iron (ADI) nach DIN EN 1564 von EN-GJS-800-10 bis EN-GJS-1400-1. Diese Bandbreite erlaubt eine passgenaue Werkstoffwahl für jede Belastung.

Welche Vorteile bietet Sphäroguss gegenüber anderem Gusseisen?

Sphäroguss verbindet die Vorteile des Gießens mit mechanischen Eigenschaften, die an Stahl heranreichen. Durch den kugelförmigen Graphit entstehen weniger innere Kerbwirkungen. Das macht den Werkstoff zäher, dehnbarer und schlagunempfindlicher als Gusseisen mit Lamellengraphit.

Hohe Zugfestigkeit kombiniert mit guter Bruchdehnung
Gute Zähigkeit auch bei tiefen Temperaturen, etwa mit EN-GJS-400-18LT
Wirtschaftliche Formgebung komplexer Geometrien im Gussverfahren
Breites Sortenspektrum von duktil bis hochfest
Bauteile bis 120 Tonnen aus einem Guss möglich
Fertigung aus recyceltem Material

Damit eignet sich Sphäroguss überall dort, wo Bauteile hohe Kräfte aufnehmen, Schwingungen dämpfen und zugleich zuverlässig bleiben müssen. Wo ein einteiliger Guss Schweißnähte und Montageaufwand ersetzt, spielt der Werkstoff seine Stärken besonders aus.

Wofür wird Sphäroguss eingesetzt?

Sphäroguss kommt in Branchen zum Einsatz, die dauerhaft belastbare und zähe Bauteile benötigen – von der Windkraft über die Antriebstechnik bis zum Schwermaschinenbau. Ein anschauliches Beispiel ist die Windkrafttechnik: Hier fertigt die Silbitz Group Komponenten aus EN-GJS-400-18LT und EN-GJS-500-14, die auch bei niedrigen Temperaturen zäh bleiben und über Jahrzehnte wechselnde Lasten aufnehmen müssen.

Die tiefkalt-zähe Sorte EN-GJS-400-18LT ist für Bauteile gedacht, die auch bei Minusgraden nicht spröde werden dürfen. EN-GJS-500-14 als mischkristallverfestigte Sorte liefert dazu gleichmäßige Eigenschaften über den gesamten Querschnitt – ideal für großformatige Strukturteile. Welche weiteren Einsatzfelder abgedeckt werden, zeigt die Übersicht der Branchen und Produkte.

Was ist Austempered Ductile Iron (ADI)?

Austempered Ductile Iron, kurz ADI, ist ein wärmebehandelter Sphäroguss nach DIN EN 1564. Durch eine gezielte isotherme Umwandlung erhält der Werkstoff eine besonders feste und gleichzeitig zähe Gefügestruktur. Die Sorten reichen von EN-GJS-800-10 bis EN-GJS-1400-1.

ADI ist damit die leistungsstärkste Variante im Sphäroguss-Programm. Er bietet ein hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und eignet sich für stark beanspruchte Bauteile, bei denen es sonst auf Schmiedeteile hinauslaufen würde. So lassen sich Gewicht und Kosten senken, ohne die Belastbarkeit zu opfern.

Wann kommt GGG SiMo oder mischkristallverfestigtes Gusseisen infrage?

GGG SiMo ist ein globularer Sphäroguss, der mit Silizium und Molybdän legiert ist. Diese Legierung verbessert die Warmfestigkeit und Zunderbeständigkeit. Der Werkstoff bietet sich daher überall dort an, wo Bauteile erhöhten Temperaturen standhalten müssen.

Mischkristallverfestigtes Gusseisen von GJS-500-14 bis GJS-600-10 setzt an einer anderen Stelle an: Es erreicht seine Festigkeit über eine gleichmäßig verfestigte Grundmasse statt über wechselnde Perlitanteile. Das ergibt konstantere mechanische Werte und eine bessere, gleichmäßigere Zerspanbarkeit – ein Vorteil bei der spanenden Nachbearbeitung großer Serien und Bauteile.

Wie unterscheidet sich Sphäroguss von GJL, GJV und Stahlguss?

Neben Sphäroguss umfasst das Programm der Silbitz Group weitere Werkstoffe, die sich in ihrer Graphitform und ihren Eigenschaften unterscheiden. Die richtige Wahl hängt von der jeweiligen Beanspruchung ab.

Gusseisen mit Lamellengraphit (GJL, DIN EN 1561): gute Dämpfung und Bearbeitbarkeit, aber spröder als GJS
Gusseisen mit Vermiculargraphit (GJV, DIN EN 16079): liegt zwischen GJL und GJS und verbindet Festigkeit mit guter Wärmeleitfähigkeit
Stahlguss: höchste Festigkeit für spezielle Anforderungen, jedoch mit anderem Gieß- und Erstarrungsverhalten
Sphäroguss (GJS, DIN EN 1563): der Allrounder mit hoher Zähigkeit und breitem Sortenspektrum

Für die meisten dynamisch belasteten Bauteile ist Sphäroguss die erste Wahl, weil er Festigkeit und Zähigkeit ausgewogen vereint. Wo Dämpfung wichtiger ist als Zähigkeit, kann GJL besser passen; für Sonderfälle mit extremer Beanspruchung liefert ADI oder Stahlguss die Reserve.

Worauf sollten Sie bei der Werkstoffwahl achten?

Die passende Sphäroguss-Sorte ergibt sich aus dem Anforderungsprofil des Bauteils. Wichtige Fragen sind: Wie hoch ist die statische und dynamische Last? Welche Temperaturen treten auf? Wie stark wird das Teil nachbearbeitet? Und welches Bauteilgewicht und welche Wandstärke sind vorgesehen?

Zähigkeit bei Kälte: tiefkalt-zähe Sorten wie EN-GJS-400-18LT
Hohe Festigkeit: feste GJS-Sorten oder ADI nach DIN EN 1564
Erhöhte Temperaturen: GGG SiMo mit Silizium-Molybdän
Gleichmäßige Bearbeitbarkeit: mischkristallverfestigtes Gusseisen
Sehr große Bauteile: Guss bis 120 Tonnen aus einem Guss

Am zuverlässigsten fällt die Entscheidung im Dialog mit erfahrenen Gießereispezialisten. Die Silbitz Group berät von der Werkstoffauswahl bis zum fertigen Bauteil und fertigt an ihren Standorten in Silbitz, Zeitz, Torgelow und Košice – konsequent aus recyceltem Material. Mehr über das Unternehmen erfahren Sie auf der Unternehmensseite.

Wie nachhaltig ist Sphäroguss?

Sphäroguss lässt sich hervorragend im Kreislauf führen. Die Silbitz Group fertigt aus recyceltem Material – Stahl- und Eisenschrott werden eingeschmolzen und zu neuen, hochwertigen Bauteilen vergossen. Am Ende ihres langen Lebens sind auch diese Gussteile wieder vollständig recycelbar.

Damit ist Sphäroguss ein Werkstoff, der Leistungsfähigkeit und Ressourcenschonung verbindet. Gerade in Zukunftsfeldern wie der Windkraft trägt er dazu bei, langlebige Komponenten für die Energiewende bereitzustellen.

Jetzt Werkstoffberatung anfragen

Welche mechanischen Eigenschaften kennzeichnen Sphäroguss?

Die Bezeichnung der Sorten verrät bereits die Kerneigenschaften. Bei EN-GJS-400-18 steht die 400 für die Mindestzugfestigkeit in N/mm², die 18 für die Mindestbruchdehnung in Prozent. Eine hohe Dehnung bedeutet einen zähen, verformbaren Werkstoff; eine höhere Festigkeit geht meist mit geringerer Dehnung einher. Zwischen diesen Polen bewegt sich das gesamte Sphäroguss-Programm.

Neben Festigkeit und Dehnung sind auch das gute Dämpfungsverhalten und die hohe Druckfestigkeit wichtig. Sphäroguss nimmt Schwingungen auf und verteilt Lasten gleichmäßig. Das reduziert Spitzenbelastungen in Bauteilen und verlängert deren Lebensdauer – ein entscheidender Punkt bei dauerhaft schwingend belasteten Komponenten wie in der Antriebstechnik.

Wie entsteht ein Sphäroguss-Bauteil im Gießprozess?

Sphäroguss entsteht durch das Einschmelzen von recyceltem Eisen- und Stahlschrott und eine gezielte Behandlung der Schmelze. Erst durch die Zugabe von Magnesium bildet sich der Graphit in kugeliger statt lamellarer Form. Dieser Schritt ist entscheidend: Er verwandelt sprödes Gusseisen in den zähen Werkstoff GJS. Anschließend wird die Schmelze in die vorbereitete Form gegossen.

Weil Sphäroguss sehr gut vergießbar ist, lassen sich auch komplexe Geometrien und große Wandstärken realisieren. Die Silbitz Group gießt Bauteile bis 120 Tonnen aus einem Guss. So entstehen einteilige Strukturen, die sonst aus mehreren geschweißten oder geschraubten Komponenten bestehen müssten – mit weniger Fügestellen, geringerem Montageaufwand und höherer Zuverlässigkeit.

Wie groß dürfen Sphäroguss-Bauteile sein?

Sphäroguss deckt eine enorme Gewichtsspanne ab – von kleinen Serienteilen bis zu Großgussstücken. Die Silbitz Group fertigt Bauteile bis 120 Tonnen aus einem Guss. Gerade bei großen Wandstärken kommt es darauf an, die Erstarrung und das Gefüge über den gesamten Querschnitt gleichmäßig zu steuern, damit die zugesicherten Eigenschaften überall erreicht werden.

Hier zeigt sich der Vorteil erfahrener Gießereitechnik: Modellbau, Formfüllung und Wärmeführung werden auf das jeweilige Bauteil abgestimmt. Bei sehr großen Komponenten wie in der Windkraft sind gerade tiefkalt-zähe und mischkristallverfestigte Sorten gefragt, weil sie über den Querschnitt konstante Werte liefern.

Welche typischen Fehler sollten Sie bei der Werkstoffwahl vermeiden?

Der häufigste Fehler ist es, eine Sorte allein nach der Zugfestigkeit auszuwählen. Wer nur auf hohe Festigkeit setzt, übersieht leicht, dass damit die Dehnung sinkt. Für schlagartig oder bei Kälte belastete Bauteile ist Zähigkeit oft wichtiger als der reine Festigkeitswert.

Nur die Zugfestigkeit betrachten und die Bruchdehnung vernachlässigen
Die Einsatztemperatur nicht berücksichtigen – Kälte erfordert tiefkalt-zähe Sorten
Wandstärke und Erstarrungsverhalten außer Acht lassen
ADI oder GGG SiMo einsetzen, wo eine Standardsorte ausreicht – oder umgekehrt
Die spätere Bearbeitbarkeit nicht in die Sortenwahl einbeziehen

Eine frühe Abstimmung zwischen Konstruktion und Gießerei beugt solchen Fehlern vor. Wer Belastung, Temperatur, Geometrie und Bearbeitung gemeinsam betrachtet, findet die wirtschaftlichste Sorte, die alle Anforderungen sicher erfüllt.

Termin ausmachen