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ADI (Bainitisches Gusseisen): Eigenschaften, Vorteile und Anwendungen

Was ist ADI?

Was ist ADI/Bainitisches Gusseisen?

ADI – Austempered Ductile Iron, auch als bainitisches Gusseisen bezeichnet – zeichnet sich durch eine außergewöhnliche Kombination mechanischer Eigenschaften aus: hohe Festigkeit, hervorragende Zähigkeit und gute Verschleißfestigkeit für anspruchsvolle Einsatzumgebungen.

Der Herstellungsprozess beginnt mit dem Guss von Eisen mit definiertem Kohlenstoffgehalt und Kugelgrafit. Anschließend durchläuft das Material eine isothermische Wärmebehandlung (Austempering) bei Temperaturen zwischen 250 und 450 °C, häufig in einem Salzbad, gefolgt von kontrollierter Abkühlung. Dabei bildet sich ein sogenanntes ausferritisches Gefüge aus nadelförmigem Ferrit und kohlenstoffangereichertem Restaustenit in Verbindung mit Kugelgrafit – offiziell ist hier nicht von einer bainitischen Phase im eigentlichen Sinne zu sprechen, auch wenn sich der Name „bainitisches Gusseisen“ in der Praxis eingebürgert hat. Genau diese charakteristische Mikrostruktur verleiht ADI seine hohe Festigkeit, gute Zähigkeit und ausgezeichnete Verschleißbeständigkeit. Dies macht es zu einer idealen Wahl für Gussstücke, die starken Belastungen ausgesetzt sind, wie z.B. in Maschinenbau oder Automobilindustrie.

Bainitisches Gusseisen ist eine spezielle Form des Gusseisens, die durch eine kontrollierte isothermische Umwandlung von metastabilem Restaustenit bei hohen Temperaturen entsteht. Durch die gezielte Steuerung von Legierungszusammensetzung, Abkühlgeschwindigkeit und Wärmebehandlung lassen sich die mechanischen Eigenschaften von ADI in einem breiten Bereich optimieren. Der Werkstoff kommt vor allem in der Automobilindustrie zum Einsatz, wird aber auch im Maschinenbau häufig für hochbelastete Bauteile verwendet, die eine Kombination aus Festigkeit und Zähigkeit erfordern – überall dort, wo Zuverlässigkeit unter extremen Bedingungen gefragt ist.

Auf einen Blick

NormDIN EN 1564

Zugfestigkeit800–1.400 MPa

Härte250–480 HBW je nach Sorte

Bei uns z. B.Zahnräder, hochbeanspruchte Motorgehäuse

Eigenschaften

Eigenschaften von ADI/Bainitischem Gusseisen

01

Zugfestigkeit

zwischen 800 und 1.400 MPa – geeignet für hochbelastbare Anwendungen

02

Härte

je nach Sorte zwischen 250 und 480 HBW, entsprechend widerstandsfähig gegen Abrieb und Verschleiß

03

Zähigkeit und Schlagfestigkeit

ausgeprägte Widerstandsfähigkeit gegen Rissbildung und Ermüdung, auch unter dynamischen Belastungen

04

Duktilität

im Vergleich zu anderen Gusseisenarten verbessert, sodass sich das Material unter Belastung verformen kann, ohne zu brechen

05

Thermische Stabilität

gute Beständigkeit auch bei hohen Temperaturen, relevant für zahlreiche Anwendungen im Maschinenbau

06

Verschleißfestigkeit

Die gleichmäßige Verteilung der Gefügephasen – feinnadeliger Ferrit in austenitischer Grundmasse mit Kugelgrafit – erhöht die Abriebfestigkeit von ADI deutlich. Die eingelagerten grafitkugeln wirken dabei zusätzlich reibungsmindernd, was die Lebensdauer der Bauteile spürbar verlängert. Im Vergleich zu Grauguss oder Sphäroguss zeigt ADI unter Verschleißbedingungen eine überlegene Leistung, was die Effizienz und Lebensdauer der daraus gefertigten Produkte verbessert. Einflussfaktoren wie Abkühlgeschwindigkeit im Ofen spielen ebenfalls eine entscheidende Rolle.

Diese Eigenschaften ergeben sich aus der feinnadeligen Ferritstruktur in austenitischer Grundmasse mit Kugelgrafit. Im Vergleich zu klassischem Grauguss oder Sphäroguss bietet ADI eine höhere Bruchfestigkeit, die aus einer höheren Dehnung resultiert – ein Vorteil, der sich besonders in der Automobilindustrie bewährt, wo Bauteile hohen Belastungen standhalten müssen.

Einsatzbereiche

Einsatzbereiche für ADI/Bainitisches Gusseisen

Die Vielseitigkeit von ADI zeigt sich in einer breiten Palette industrieller Anwendungen:

  • Maschinenbau: Zahnräder, Kurbelwellen, Nocken, Lagergehäuse und Hydraulikkomponenten
  • Automobilindustrie: Bremsscheiben, Achsschenkel, Getriebekomponenten und Motorgehäuse
  • Bauindustrie: Verschleißteile für Baggerschaufeln, Mahlwerke, Rohrleitungssysteme und Pumpengehäuse
  • Bergbau: Förderanlagen, Crusher-Komponenten und Bohrausrüstungen
  • Landwirtschaft: Pflugscharen, Messer und andere Bodenbearbeitungswerkzeuge

Bei J.D. Brackelsberg

Zahnräder & hochbeanspruchte Motorgehäuse

Bei J.D. Brackelsberg fertigen wir aus ADI unter anderem Zahnräder und hochbeanspruchte Motorgehäuse für genau diese anspruchsvollen Einsatzgebiete.

Sie sind unsicher, ob ADI oder eine unserer anderen Gussarten die passende Wahl für Ihr Bauteil ist? In unserem Gussarten-Vergleich stellen wir Grauguss, Sphäroguss, Weißen Temperguss und ADI gegenüber – oder sprechen Sie uns direkt für eine persönliche Beratung an.

Ihr Partner für ADI

Eisengiesserei J.D. Brackelsberg GmbH – Ihr Partner für ADI

Die Eisengiesserei J.D. Brackelsberg GmbH wurde 1863 gegründet und blickt auf eine über 160-jährige Tradition in der Metallverarbeitung zurück. ADI ergänzt als moderne Weiterentwicklung des Gusseisens unser traditionsreiches Werkstoffportfolio, das sich seit der Gründung stetig weiterentwickelt hat. Moderne Schmelztechniken und präzise Gießverfahren gewährleisten eine gleichbleibend hohe Produktqualität, abgesichert durch strenge Prüfverfahren im Rahmen unserer Qualitätssicherung.

ADI überzeugt durch hohe Festigkeit und Zähigkeit sowie – im Vergleich zu Grauguss oder Sphäroguss – überlegene Härte und Verschleißfestigkeit. Das macht den Werkstoff zur bevorzugten Wahl für anspruchsvolle Anwendungen in Maschinenbau und Automobilindustrie. Die Gießerei Brackelsberg hat sich auf die Herstellung von ADI spezialisiert und trägt mit präziser Kontrolle der Mikrostruktur zu einem konstant hohen Qualitätsstandard bei.

Kennwerte · DIN EN 1564 / ASTM

Sorten im Überblick

Rot markiert: bei Brackelsberg gefertigte Sorten. Werte an getrennt gegossenen Probestücken.

SorteNummerRmRp0,2A %Härte HB¹KV J²

EN-GJS-800-8EN-JS11008005008260–320—

ASTM Grade 1—85055010269–321100

EN-GJS-1000-5EN-JS111010007005300–360—

ASTM Grade 2—10507007302–36380

EN-GJS-1200-2EN-JS112012008502340–440—

ASTM Grade 3—12008504341–44460

EN-GJS-1400-1EN-JS1130140011001380–480—

ASTM Grade 4—140011001388–47735

ASTM Grade 5—16001300—444–555—

Rm und Rp0,2 in N/mm². ¹ Anhaltswerte. ² Ungekerbte Charpy-Proben bei Raumtemperatur.