Gusseisen, Stahlguss und Aluminiumguss: drei Metalle, die als eines behandelt werden

01Der Kohlenstoffgehalt ist die ganze Geschichte

Gusseisen enthält etwa 2–4 % Kohlenstoff, deutlich mehr als das Maximum von Stahl bei rund 2 %, und der größte Teil dieses Kohlenstoffs liegt als freier Graphit im Gefüge vor. Bei Grauguss bildet der Graphit Lamellen, die eine ausgezeichnete Dämpfung und Zerspanbarkeit ergeben, zugleich aber als innere Rissauslöser wirken und das Material unter Zug spröde machen. Duktiles Gusseisen – Gusseisen mit Kugelgraphit – formt den Graphit durch eine Magnesiumbehandlung stattdessen zu Kugeln und ist erheblich zäher. Stahlguss hat unter 2 % Kohlenstoff und keinen freien Graphit, verhält sich also wie Stahl: duktil, schweißbar und stoßtolerant.

02Wo welches eingesetzt wird, und warum

Grauguss wird gewählt, wo Masse, Dämpfung und Druckfestigkeit zählen und Stoßbelastung nicht: Maschinenbetten, Bremsscheiben, Öfen, historische Gartenmöbel. Gusseisen mit Kugelgraphit übernimmt dort, wo Stoßlasten auftreten – Rohre, Zahnräder, einzelne Fahrwerksbauteile. Stahlguss wird verwendet, wo ein Teil Stöße überstehen muss und möglicherweise repariert werden soll; deshalb sind die schwereren tragenden Gussteile an Erdbaumaschinen aus Stahl und nicht aus Eisen. Aluminiumguss hat etwa ein Drittel der Dichte und wird wegen des Gewichts gewählt und nicht wegen der Festigkeit – genau deshalb lassen sich Gartenmöbel aus Aluminiumguss von einer Person heben und ihre Entsprechung aus Gusseisen nicht.

Gusseisen ist fest, bis es das nicht mehr ist. Zwischen intakt und gerissen liegt sehr wenig Vorwarnung.

03Die Frage der Reparatur, die am meisten zählt

Stahlguss lässt sich konventionell schweißen. Gusseisen mit Kugelgraphit lässt sich mit Sorgfalt und den richtigen Zusatzwerkstoffen schweißen. Grauguss ist wirklich schwierig: Sein Kohlenstoffgehalt und seine geringe Duktilität begünstigen Risse in der Wärmeeinflusszone, weshalb Reparaturen Vorwärmen, Nickelbasis-Elektroden und langsames, kontrolliertes Abkühlen verlangen – oder ein kaltes Lötverfahren –, und selbst eine gute Reparatur bleibt oft sichtbar. Bei einem schweren Objekt, das man Jahrzehnte behalten will, ist das keine abstrakte Sorge. Es entscheidet, ob ein Unfall eine Reparatur ist oder ein Verlust.

04Sie ohne Labor unterscheiden

Eine angeschliffene Stelle an Grauguss zeigt ein stumpfes Grau mit leicht matter, körniger Bruchfläche; Stahl schleift sich heller an und wirft längere, stärker verzweigte Funken. Grauguss klingt beim Anschlagen dumpf, wo Stahl nachklingt. Aluminium ist schon am Gewicht erkennbar und wird von einem Magneten nicht angezogen. Antike Gartenmöbel sind eine häufige Verwechslungsquelle: Stücke aus dem neunzehnten Jahrhundert sind fast immer Grauguss und sollten als spröde behandelt werden, während ihre modernen Nachbildungen häufig Aluminiumguss sind – weshalb sich die Nachbildung tragen lässt und das Original nicht.

05Was das für unsere Objekte bedeutet

Fast alles, womit wir arbeiten, ist Stahl – Walzblech, geschmiedete Bolzen, vergütetes Verschleißblech und Stahlguss dort, wo das ursprüngliche Bauteil gegossen war, etwa bei Turasrädern, Leitradkörpern und Rahmen von Schnellwechslern. Das ist praktisch von Bedeutung: Diese Teile kamen an, nachdem sie im Einsatz Stoßbelastungen überstanden hatten, sie lassen sich während des Baus schweißen und verputzen, und eine spätere Reparatur ist ohne Heldentaten möglich. Stellt sich ein Bauteil als Grauguss heraus, wird es durchgehend als spröde behandelt – großflächiger abgestützt, nie dort eingesetzt, wo ein punktueller Stoß wahrscheinlich ist, und entsprechend dokumentiert.