Kennzeichnung, Festigkeitsklassen[Bearbeiten]
Angabe der Festigkeitsklasse auf einem Schraubenkopf
Die Kennzeichnung der Sechskant- und Innensechskantschrauben ab M5 erfolgt auf dem Schraubenkopf, auf dem das Herstellerkurzzeichen und die Festigkeitsklasse angegeben sind, bei Schrauben aus nichtrostendem Stahl zusätzlich A2 oder A4.
Bei der vollständigen Bezeichnung werden alle relevanten Daten angegeben, ein Beispiel ist:
ISO 4014 – M10 × 60 – 8.8 – A2E
Aus der Bezeichnung ist aufgrund der ISO-Norm ISO 4014 (metrisches ISO-Gewinde bzw. Regelgewinde) herauszulesen, dass es sich um eine Sechskantschraube mit Schaft und einem Nenndurchmesser von 10 mm, sowie einer Länge von 60 mm und der folgend erklärten Festigkeitsklasse 8.8 handelt. Die Schraube hat einen galvanischen Überzug mit dem Überzugsmetall Zink (A), Schichtdicke 5 μm (2) mit Glanzgrad blank, keine Farbe (E); bezeichnet nach EN ISO 4042.
ISO 8765 – M20 × 2 × 60 – 8.8
Der Kennzeichnung dieser Sechskantschraube ist noch die Steigung 2,0 mm hinzugefügt. Damit handelt es sich nicht um ein Regelgewinde (Steigung 2,5 mm) sondern um ein Feingewinde. Zusätzliche Kennwerte, wie Flanken- und Kerndurchmesser, Spannungs- und Kernquerschnitt, sowie Steigungswinkel kann man mithilfe der DIN 13 bestimmen.
Aus der Festigkeitsklasse bei Stahlschrauben lassen sich die Zugfestigkeit Rm und die Streckgrenze Re errechnen. Als Beispiel die Festigkeitsklasse 8.8:
Rm wird errechnet, indem man die erste Zahl mit 100 multipliziert: 8 N/mm² × 100 = 800 N/mm² minimale Zugfestigkeit,
Re, indem beide Zahlen miteinander multipliziert und das Ergebnis noch einmal mit zehn multipliziert: (8 ×
N/mm² = 64 N/mm², 64 N/mm² × 10 = 640 N/mm² Mindeststreckgrenze. In diesem Fall wird bei 80 % der Zugfestigkeit (hier beginnt die Einschnürung der Schraube und die maximal übertragbare Kraft ist hier am größten) die Streckgrenze (ab hier treten irreversible Verformungen auf) erreicht; und die Verformung geht von dem elastischen in den plastischen Bereich über. Wenn die Schraube darüber hinaus belastet wird, ist das Material dauerhaft verformt; und die Schraube ist dauerhaft verlängert. Das sollte vermieden werden.
Gemäß der Normung für mechanische und physikalische Eigenschaften (EN ISO 898-1) sind die Festigkeitsklassen 4.6, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 10.9 und 12.9 gebräuchlich.
Festigkeitsklasse------------------- Zugfestigkeit Rm-------------------Streckgrenze Re
---------------------------------------in N/mm²---------------------------in N/mm²
4.6------------------------------------400------------------------------------240
5.6------------------------------------500------------------------------------300
5.8------------------------------------500------------------------------------400
6.8------------------------------------600------------------------------------480
8.8------------------------------------800------------------------------------640
10.9-----------------------------------1000----------------------------------900
12.9-----------------------------------1200----------------------------------1080
Schrauben dieser Festigkeitsklassen (hauptsächlich 10.9) sind auch für „Hochfeste planmäßig vorspannbare Schraubenverbindungen für den Metallbau“ (ugs. HV-Schrauben) nach EN 14399 erhältlich.
In der Industrie kommt sehr häufig die Klasse 8.8 zur Verwendung. Die Klassen 4.6, 5.6 und 5.8 werden hauptsächlich bei Massenwaren und geringwertigen Verbindungen eingesetzt. Ausnahme sind Flanschverbindungen im Rohrleitungsbau, hier werden die Klassen 4.6 und 5.6 auf Grund ihrer hohen Bruchdehnung häufig vorgeschrieben (z.B. Druckgeräterichtlinie 97/23/EU oder AD 2000-Merkblatt W7:2008-05). 10.9 und 12.9 werden vor allem für berechnete und definiert vorgespannte Schraubverbindungen verwendet.
In Baumärkten hingegen wird vielfach die Festigkeitsklasse 4.6 angeboten.
Für Schrauben aus nichtrostendem Stahl wird die Qualität und Festigkeitsklasse auf dem Schraubenkopf angegeben. Diese sind z.B. A (für austenitischen Stahl), 1 bis 5 (Sorte) sowie 50 (weich), 70 (kaltverfestigt) oder 80 (hochfest), zum Beispiel A2-70 oder A5-80. Weitere mechanische Eigenschaften von nichtrostenden Schrauben sind in ISO 3506-1 beschrieben.
Vorwiegend werden die Qualitäten A2 allgemein und A4 für erhöhte Korrosionsbeanspruchungen verwendet. Diese Qualitäten werden umgangssprachlich auch heute noch mit den von Krupp geprägten Werksbezeichnungen „V2A“ und „V4A“ benannt. In besonderen Fällen kommen auch Schrauben aus den Werkstoffen mit den Werkstoffnummern 1.4439 oder 1.4462 zum Einsatz, beispielsweise im Offshore-Bereich. „Nichtrostende“ (eigentlich: korrosionsarme) Schrauben haben einen silbrig-matten Glanz und sind oft (sofern austenitisch) nicht magnetisch.
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