Festigkeiten (genormt in EN-ISO 898-1 EN 20898-2)

Schrauben werden in Festigkeitsklassen eingeteilt. Es wird die Mindestzugfestigkeit und die Streckgrenze angegeben. Diese werden mit zwei Zahlen durch einen Punkt getrennt genannt. Oft findet man diese Angaben in den Schraubenkopf eingeprägt.

Beispiel: 8.8, 10.9, 12.9

Die erste Zahl gibt die Mindestzugfestigkeit Rm geteilt durch 100 an. Durch Multiplikation der ersten mit dem 10 fachen der zweiten Zahl
erhält man die Streckgrenze ReL (oder 0,2%- Dehngrenze Rp0,2).

Beispiel: Festigkeitsklasse 10.9 bedeutet Mindestzugfestigkeit Rm = 1000 N/mm2 Mindeststreckgrenze ReL = 900 N/mm2

 


4.6 5.6 5.8 6.8 8.8 10.9 12.9
Nennzugfestigkeit Rm, Nenn 
N/mm2
400 500 500 600 800 1000 1200
untere Streckgrenze ReL
N/mm2
240 300 400 480 - - -
0,2 %- Dehngrenze Rp 0,2
N/mm2
- - - - 640 900 1080
Bruchdehnung
A %
22 20 - - 12 9 8

Festigkeiten bei Rost- und Säurebeständigen Verbindungselementen (genormt in ISO 3506 )

Die Festigkeiten bei Nichtrostenden Verbindungselementen wird in einer Buchstaben Zahlen Kombination angegeben. Diese Angaben werden in den Schraubenkopf bzw. in die Mutter eingeprägt.

Beispiel: A2-70

Der Buchstabe gibt die Werkstoffgruppe an ( A = Austenitischer Stahl; C = Martensitischer Stahl; F = Ferritischer Stahl )

Die Zahl nach dem Buchstaben ist ein Schlüssel für die chemische Zusammensetzung

1 = Automatenstahl mit Schwefelzusatz
2 = Kaltstauchstahl mit Chrom und Nickel legiert
3 = Kaltstauchstahl mit Chrom und Nickel legiert, stabilisiert mit Ti, Nb, Ta
4 = Kaltstauchstahl mit Chrom, Nickel und Molybdän legiert
5 = Kaltstauchstahl mit Chrom, Nickel und Molybdän legiert, stabilisiert mit Ti, Nb, Ta

Die Zahlen nach dem Bindestrich geben die Festigkeitsklasse an.

Nichtrostende Schrauben werden in Festigkeitsklassen wie 50, 70 oder 80 eingeteilt. Diese Zahlen geben 1/10 der Mindestzugfestigkeiten Rm an. So bedeutet 50 eine Mindestzugfestigkeit von 500 N/mm2. Für Muttern niedriger Bauart gibt man eine Prüflast an, da das Gewinde zu kurz ist um die volle Tragfähigkeit des Werkstoffes aufzunehmen. Üblich sind die Angaben 025, 035 und 040. Dabei bedeutet 035 eine Prüflast von 350 N/mm2.

Werkstoffe

Für Schrauben werden unter anderem folgende Werkstoffe eingesetzt:

Werkstoff Werkstoff-Nr. Nennzugfestigkeit Rm, N/mm2 Streckgrenze Re/Rp0,2, N/mm2
(d < 16)
Streckgrenze Re/Rp0,2, N/mm2
(16 < d < = 40)
Bruchdehnung
A%
Ck35 1.1181 600-720 430 370 18
24CrMo5 1.7258 600-750 440 18
21CrMoV57 1.7709 700-850 550 16
42CrMo4 nach DIN 17200 1.7225 1100-1300 900 750 11
34CrNiMo6 nach DIN 17200 1.6582 1100-1300 1000 900 min 10
X22CrMoV 12-1 1.4923 800-950 600 14
X19CrMoVNbN 11 1 1.4913 900-1050 750 12

Anmerkung: Bei den Vergütungsstählen ist die Mindestzugfestigkeit von dem Durchmesser abhängig - daher zwei Werte.

Da es folglich eine Reihe an Unterschieden bezüglich der Festigkeit gibt, sollte bei der Verwendung von Schrauben stets auf diese Eigenschaft geachtet werden. Wer nur einmal eine Schraube für den Hausgebrauch sucht, informiert sich häufig nicht unbedingt über diese Eigenschaft und in der Regel zieht dies auch keine Folgen nach sich. Wenn es jedoch um große Konstruktionen geht, sollten nur Schrauben verwendet werden, deren Festigkeit zu den weiteren verwendeten Materialien passt sowie zum jeweiligen Verwendungszweck.
Da Schrauben wesentliche Bestandteile vieler Konstruktionen darstellen, ist der Sicherheitsaspekt eng mit ihnen verbunden. AlsnBeispiel sei hier ein Bühnenaufbau genannt: Wer ein Bühnenpodest mieten möchte, will schließlich sicher sein, dass es optimal konstruiert wurde. Für diese wieder verwertbaren Bühnenpodeste sind Schraubverbindungen eine gute Möglichkeit des Zusammenhaltes, da sie bei Bedarf rasch wieder gelöst werden können. Damit das Podest einen sicheren Stand aufweisen kann, sollte auf die Verwendung der individuell richtigen Schrauben geachtet werden. Schließlich müssen diese durch den immer wiederkehrenden Aufbau und Abbau besonderen Anforderungen gerecht werden. Die Wahl der passenden Materialien und somit folglich auch der passenden Schrauben trägt daher erheblich zur Sicherheit und Langlebigkeit der gesamten Konstruktion bei.


Autor: Uwe Koerbitz


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