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 | Mittwoch, 24.08.2016 08:42:48 Uhr  

3. Werkstoffe - Stähle

3.1 Grundsätzliche Hinweise   (nach oben)

Funktionserfüllung und Dauerhaltbarkeit von Schraubenverbindungen werden hauptsächlich bestimmt
durch die Faktoren

Es ist Aufgabe der konstruktiven Planung, in Kenntnis aller Anforderungen die geeigneten Verbindungselemente zu bestimmen, mit den genormten Bezeichnungen zu definieren und die notwendigen Montageanweisungen vorzugeben. Für die "Systematische Berechnung hoch beanspruchter Schraubenverbindungen" steht als anerkanntes Standardwerk die VDI-Richtlinie 2230 zur Verfügung.

Schraubenverbindungen sollen so berechnet und montiert sein, dass aufgrund ausreichend bleibender Klemmkraft unter Betriebsbelastungen keine Scherkräfte (FQ) quer zur Schraubenachse zur Wirkung kommen können. Hierbei sind auch Klemmkraftverluste infolge von Setzbeträgen zu berücksichtigen. Sind die Querkräfte größer als die Klemmkraft führt dies zum Lockern - und schließlich zum Versagen - der Verbindung.

Querkraft FQ



Vorspannkraft FV

Umsetzverhältnis von Anziehdrehmoment im Klemmkraft

Querkraft FQ

Vorspannkraft FV
Spannkraft FS

Umsetzverhältnis von
Anziehmoment in Klemmkraft

Klemmkraft FKL  
Klemmkraft FKL

Die jeweils erforderliche Klemmwirkung wird bei der Montage durch Einbringen einer dem Durchmesser und der Streckgrenze des Verbindungselementes entsprechenden Vorspannung FV ( = vor Betriebsbeanspruchung) über das Anziehen der Gewindeteile erreicht.

Der Genauigkeitsgrad für das Erreichen der erforderlichen Vorspannkraft wird beeinflusst durch


3.2 Zusammensetzung von Stählen
   (nach oben)

Festigkeits-
klasse

Werkstoff und Wärmebehandlung

chem. Zusammensetzung
(Massenanteil in %)

Anlass 
Temperatur
°C

Kohlenstoff

P

S

min.

min.

max.

max.

max.

min.

3.6 1)

Kohlenstoffstahl

0,15


0,20

0,05

0,06

-

4.6 1)

0,55

0,05

0,06

-

0,55

0,05

0,06

0,55

0,05

0,06

5.6 1)

8.8 2)

Kohlenstoffstahl mit Zusätzen (z.B. Bor, Mn

oder Cr), abgeschreckt und angelassen

0,15 3)

0,40

0,035

0,035

425

Kohlenstoffstahl, abgeschreckt und angelassen

0,25  

0,55

0,035

0,035

9.8

Kohlenstoffstahl mit Zusätzen (z.B. Bor, Mn
oder Cr), abgeschreckt und angelassen

0,15 3)

0,35

0,035

0,035

425

Kohlenstoffstahl, abgeschreckt und angelassen

0,25  

0,55

0,035

0,035

10.9 4)

Kohlenstoffstahl mit Zusätzen (z.B. Bor, Mn oder Cr),
abgeschreckt und angelassen

0,15 3)

0,35

0,035

0,035

340

10.9 6)

Kohlenstoffstahl, abgeschreckt und angelassen

0,25  

0,55

0,035

0,035

425

Kohlenstoffstahl mit Zusätzen (z.B Bor, Mn
oder Cr), abgeschreckt und angelassen

0,20 3)

0,55

0,035

0,035

Legierter Stahl, abgeschreckt und angelassen 5)

0,20 

0,55

0,035

0,035

12.9 6) 7)

Legierter Stahl, abgeschreckt und angelassen 5)

0,20 

0,50

0,035

0,035

380


Tabelle 17: Zusammensetzung von Stählen

_________________
1) zulässiger Automatenstahl mit folgenden maximalen Phosphor-, Schwefel- und Bleianteilen: Schwefel 0,34%, Phosphor 0,11%, Blei 0,35%
2) Für Nenndurchmesser über 20 mm kann es notwendig sein, einen für die Festigkeitsklassen 10.9 vorgesehenen Werkstoff zu verwenden, um eine ausreichende Härtbarkeit sicherzustellen.
3) Bei Kohlenstoffstählen mit dem Zusatz von Bor und einem Kohlenstoffgehalt unter 0,25% muss ein Mangangehalt von min. 0,6% für Festigkeitsklasse 8.8 und 0,7% für Festigkeitsklasse 9.8 und 10.9 vorhanden sein.
4) Für Produkte aus diesen Stählen muss das Kennzeichen der Festigkeitsklasse unterstrichen sein.
5) Legierter Stahl muss mindestens einen der Legierungsbestandteile Chrom, Nickel, Molybdän oder Vanadium enthalten.
6) Der Werkstoff für diese Festigkeitsklassen muss ausreichend härtbar sein um sicherzustellen, dass im Kernbereich des Gewindeteils nach dem Härten vor dem Anlassen ein Martensitanteil von ungefähr 90% vorhanden ist.
7) Für die Festigkeitsklasse 12.9 ist eine metallographisch feststellbare, mit Phosphor angereicherte weiße Schicht an Oberflächen, die auf Zug beansprucht werden, nicht zulässig.


3.3 Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehngrenze, Bruchdehnung
   (nach oben)

Die Zugfestigkeit von Schrauben oder Verbindungselementen ist ein Bestandteil der Festigkeitsangabe der Schraube. Beispielsweise steht die Festigkeitsangabe 8.8 für eine Schraube, welche im Zug mit 800 N/mm² belastet werden kann, eine Schraube mit 10.9 hingegen kann mit 1000 N/mm² im Zug belastet werden. Im Folgenden werden kurz die wichtigsten Begriffe zum Thema Zugfestigkeit definiert und beispielhaft ausgeführt.

3.3.1 Definitionen und Begriffe   (nach oben)

1) Zugfestigkeit

Rm

N/mm²

Die Zugfestigkeit Rm definiert, ab welcher Zugspannung eine Schraube brechen darf. Der Bruch darf nur im Schaft oder Gewinde und nicht bei deren Übergang auftreten.


Zugfestigkeit bei Gewindebruch


Zugfestigkeit bei Schaftbruch (im zylindrischen Schaft)





   Zugkraft   Diagramm Zugkraft Verlauf


(a) (b)
Abbildung 1 - Zugfestigkeit



Zugversuch bei abgedrehter (a) und kompletter (b) Schraube

2) Streckgrenze

Re

N/mm²

Die Streckgrenze gibt an, ab welcher Spannung trotz steigender Verlängerung der Schraube die Zugkraft das erste Mal konstant ist oder sinkt. Die genaue Streckgrenze kann nur bei abgedrehten Schrauben ermittelt werden (Ausnahme: rost- und säurebeständige Schrauben, Stahlgruppe A1-A5). vgl. DIN EN ISO 898 Teil 1.


Diagramm Zugkraft Verlauf

Abbildung 2 - Streckgrenze

3) 0,2% Dehngrenze

RP=0,2

N/mm²

Die 0,2% Dehngrenze gibt an, welche Spannung notwendig ist, um eine dauerhafte Dehnung von 0,2 % der Schraube zu erreichen. Der Spannungsverlauf wird in folgender Abbildung 3 skizziert. Der Wert wird für hochfeste Schrauben (z.B. 10.9 oder 12.9) benutzt.




Diagramm Zugkraft Verlauf


Abbildung 3 - 0,2% Dehngrenze

4) Bruchdehnung

A5

1/100
(%)

Die Bruchdehnung ist ein Indikator für die Verformbarkeit eines Werkstoffes. Sie wird an abgedrehten Schrauben mit festgelegtem Schaft bestimmt. (außer bei rost- und säurebeständigen Schrauben, Stahlgruppe A1-A5).

Schaubild Bruchdehnung


Abbildung 4 - Bruchdehnung

Tabelle 18: Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehngrenze, Bruchdehnung


3.4 Mechanische Eigenschaften von Stahlschrauben   (nach oben)

3.4.1 Anziehdrehmomente Stahlschrauben (Regelgewinde)   (nach oben)

Vorspannkräfte und Anziehmomente für Schaftschrauben aus Stahl mit Kopfauflagemaßen wie
DIN 912, 931, 933, 934 / ISO 4762, 4014, 4017, 4032 ...*
In den Tabellenwerten für MA sind berücksichtigt:

*Zusätzliche Schmierung der Gewinde verändert die Reibungszahl erheblich und führt zu unbestimmten Anziehverhältnissen! In folgendem Beispiel wird mit einer Reibungszahl von µges = 0,14 gerechnet. Je nach Anziehmethode und Werkzeug ergeben sich unterschiedliche Reibungszahlen oder Streuungen.
Alle Angaben unverbindliche Richtwerte. (vgl. Kapitel 3.4.4 Reibungszahlen bei Schmierung)


Tabelle 19: Regelgewinde (Anziehdrehmomente für Stahlschrauben)   ** Regelsteigung

Abmessung

Spannungs-
querschnitt
in As / mm2

Vorspannkraft FV (N)

Anziehmoment MA (Nm)

 

P**


4.6

5.6


8.8

10.9

12.9


4.6


5.6

8.8


10.9

12.9

  M 4

0,7

8,78

1 280

1

710

4

300

6

300

7

 400

1,02

1,37

3,3

4,8

  5,6

M 5

0,8

14,2

2 100

2

790

7

000

10

300

12

000

2,0

2,7

6,5

9,5

11,2

M 6

1,0

20,1

2 960

3

940

9

900

14

500

17

000

3,5

4,6

11,3

16,5

19,3

M 8

1,25

36,6

5 420

7

230

18

100

26

600

31

100

8,4

11

27,3

40,1

46,9

M 10

1,5

58,0

8 640

11

500

28

800

42

200

49

400

17

22

54

79

93

M 12

1,75

84,3

12 600

16

800

41

900

61

500

72

000

29

39

93

137

160

M 14

2,0

115

17 300

23

100

57

500

84

400

98

800

46

62

148

218

255

M 16

2,0

157

23 800

31

700

78

800

115

700

135

400

71

95

230

338

395

M 18

2,5

193

28 900

38

600

99

000

141

000

165

000

97

130

329

469

549

M 20

2,5

245

37 200

49

600

127

000

181

000

212

000

138

184

464

661

773

M 22

2,5

303

46 500

62

000

158

000

225

000

264

000

180

250

634

904

1 057

M 24

3,0

353

53 600

71

400

183

000

260

000

305

000

235

315

798

1136

1 329

M 27

3,0

459

70 600

94

100

240

000

342

000

400

000

350

470

1176

1 674

1 959

M 30

3,5

561

85 700

114

500

292

000

416

000

487

000

475

635

1597

2274

2662

M 33

3,5

694

107 000

142

500

363

000

517

000

605

000

645

865

2161

3078

3601

M 36

4,0

817

125 500

167

500

427

000

608

000

711

000

1080

1440

2778

3957

4631

M 39

4,0

976

151 000

201

000

512

000

729

000

853

000

1330

1780

3597

5123

5994

 

3.4.2 Anziehdrehmomente Stahlschrauben (Feingewinde)   (nach oben)


Tabelle 20: Feingewinde (Anziehdrehmomente für Stahlschrauben)

Abmessung x P

Spannungs-
querschnitt
in As / mm2

Vorspannkraft FV (N)

Anziehmoment MA (Nm)

8.8

10.9

12.9

8.8

10.9

12.9

  M 8 x 1

39,2

19

 700

28

 900

33

  900

29,2

42,8

50,1

M 10 x 1,25

61,2

30

800

45

200

52

900

57

83

98

M 12 x 1,25

92,1

46

800

68

700

80

400

101

149

174

M 12 x 1,5

88,1

44

300

65

100

76

200

97

143

167

M 14 x 1,5

125

63

200

92

900

108

700

159

234

274

M 16 x 1,5

167

85

500

125

500

146

900

244

359

420

M 18 x 1,5

216

115

000

163

000

191

000

368

523

613

M 20 x 1,5

272

144

000

206

000

241

000

511

728

852

M 22 x 1,5

333

178

000

253

000

296

000

692

985

1 153

M 24 x 2

384

204

000

290

000

339

000

865

1 232

1 442

M 27 x 2

496

264

000

375

000

439

000

262

1 797

2 103

M 30 x 2

621

331

000

472

000

552

000

756

2 502

2 927


3.4.3 Anziehdrehmomente für HV-Verbindungen
   (nach oben)

Vorspannkräfte und Anziehmomente für HV-Schraubverbindungen DIN 6914/7999/6915-10.9/10

Die Ausführung von HV-Schraubenverbindungen ist in DIN 18800-7 geregelt. (Zukünftig: EN V 1090) HV-Schrauben DIN 6914 dürfen nur mit Sechskantmuttern nach DIN 6915 und mit Scheiben nach DIN 6916, 6917 oder 6918 verwendet werden.

Feuerverzinkte HV-Schraubenverbindungen müssen mit Schmiermittel versehen sein - aus deutscher Produktion erfolgt die Lieferung in der Regel einbaufertig geschmiert (Muttern sind in Schmiermittel getaucht). Zusätzliche Behandlungen verändern das Anziehverhalten - hierfür müssen passende Werte ermittelt werden!

Montageverfahren: Für eine planmäßige Vorspannung sind HV-Schrauben-Garnituren auf die Regel-Vorspannkraft FV nach Tabelle 21, Spalte 2, vorzuspannen. Für das Vorspannen - im Regelfall durch Drehen der Mutter - sind folgende Verfahren anzuwenden:


Wichtiger Hinweis:
Montagewerkzeuge (z.B. Schraub-/Stecknüsse) können beim Aufsetzen die Korrosionsschutzbeschichtung an Scheiben und Werkstücken zerstören! Dagegen schützt ein Tiefenbegrenzungseinsatz in der Stecknuss (z.B. Hartgummi- oder Kunststoffring).


Vorspannkräfte und Anziehmomente für Drehmoment-, Drehimpuls-, Drehwinkel- und kombiniertes Vorspann-Verfahren für HV-Garnituren der Festigkeitsklasse 10.9

1

2

3

4

5

6

7

8



Drehmomentverfahren

Drehimpulsverfahren

Drehwinkelverfahren

Kombiniertes Verfahren

Maße

Regel-

Vorspann-kraft FV

Aufzubringendes Anziehmoment MA zum Erreichen der Regel-Vorspannkraft FV

Einzustellende Vorspann-Kraft KV,DI** zum Erreichen der Regel-Vorspannkraft FV

Voranziehmoment

MVA,DW*

Voranziehmoment

MVA,KV

gemessen in

kN

Nm

kN

Nm

Nm



Oberflächenzustand



Feuerverzinkt
u. geschmiert*

wie hergestellt
und leicht geölt

Wie in Spalte
3 oder 4**

Wie in Spalte
3 oder 4**

Wie in Spalte

3*

4

M 12

M 16

M 20

M 22

M 24

M 27

M 30

M 36

M 39

M 42

M 45

M 48

50

100

160

190

220

290

350

510

610

710

820

930

100

250

450

650

800

1250

1650

2800

3500

4500

5500

6500

120

350

600

900

1100

1650

2200

3800


Durch

Verfahrens-
prüfung
zu ermitteln.

60

110

175

210

240

320

390

560






10

50

50

100

100

200

200

200

75

190

340

490

600

940

1240

2100

90

260

450

680

825

1240

1650

2850

Tabelle 21: Vorspannkräfte und Anziehmomente nach Verfahren

* Muttern mit Molybdändisulfid oder gleichwertigem Schmierstoff behandelt
** Unabhängig von der Schmierung des Gewindes und der Auflagefläche von Mutter und Schraube


3.4.4 Reibungszahlen für Stahlschrauben/ -muttern
   (nach oben)

Durch Schmierung kann sich die Reibungszahl, und damit die wichtigste Variable für das Anzugsdrehmoment sehr stark verändern. Grundsätzlich gilt, dass die Reibungszahl µ sinkt, wenn ein Schmiermittel verwendet wird. Daher kann bei Schmierung leichter ein "Abreißen" der Stahlschrauben eintreten, wenn mit gleicher Kraft wie bei einer ungeschmierten Verbindung angezogen wird.

Es gilt: Schmiermitteleinsatz >> Reibungszahl µ sinkt >> weniger Anzugsdrehmoment ("weniger Kraft") ist nötig

Oberflächenzustand

Reibungszahl µges bei Zustand

bei Schrauben

bei Muttern

ungeschmiert

geölt

MoS2-Paste

ohne Nachbehandlung (schwarz)

ohne Nachbehandlung (schwarz)

0,12 - 0,18

0,10 - 0,17

0,06 - 0,12

Mn-phosphatiert

0,14 - 0,18

0,14 - 0,15

0,06 - 0,11

Zn-phosphatiert

0,14 - 0,21

0,14 - 0,17

0,06 - 0,12

galvanisch verzinkt 5 - 8 µm

0,12 - 0,20

0,10 - 0,18

-

galvanisch verkadmet 5 - 8 µm

0,08 - 0,14

0,08 - 0,11

galvanisch verzinkt 5 - 8 µm

galvanisch verzinkt 3 - 5 µm

0,12 - 0,20

0,10 - 0,18

galvanisch verkadmet 5 - 8 µm

galvanisch verkadmet 3 - 5 µm

0,12 - 0,16

0,12 - 0,14

Tabelle 22: Reibungszahlen bei Schmierung (Stahlschrauben)

 

3.4.5 Mindestbruchkräfte in (N)   (nach oben)

Tabelle 23: Mindestbruchkräfte für metrisches ISO-Regelgewinde

   
Festigkeitsklassen
Gewinde Nenn-Spannungs-querschnitt As [mm]
3.6
4.6
4.8
5.6
5.8
6.8
8.8
9.8
10.9
12.9

M 3

5,03

1

660

2

010

2

110

2

510

2

620

3

020

4

020

4

530

5

230

6

140

M 3,5

6,78

2

240

2

710

2

850

3

390

3

530

4

070

5

420

6

100

7

050

8

270

M 4

8,78

2

900

3

510

3

690

4

390

4

570

5

270

7

020

7

900

9

130

10

700

M 5

14,2

4

690

5

680

5

960

7

100

7

380

8

520

11

350

12

800

14

800

17

300

M 6

20,1

6

630

8

040

8

440

10

000

10

400

12

100

16

100

18

100

20

900

24

500

M 7

28,9

9

540

11

600

12

100

14

400

15

000

17

300

23

100

26

000

30

100

35

300

M 8

36,6

12

100

14

600

15

400

18

300

19

000

22

000

29

200

32

900

38

100

44

600

M 10

58,0

19

100

23

200

24

400

29

000

30

200

34

800

46

400

52

200

60

300

70

800

M 12

84,3

27

800

33

700

35

400

42

200

42

800

50

600

67

4001

75

900

87

700

103

000

M 14

115

38

000

46

000

48

300

57

500

59

800

69

000

92

0001

104

000

120

000

140

000

M 16

157

51

800

62

800

65

900

78

500

81

600

94

000

125

0001

141

000

163

000

192

000

M 18

192

63

400

76

800

80

600

96

000

99

800

115

000

159

000

-

200

000

234

000

M 20

245

80

800

98

000

103

000

122

000

127

000

147

000

203

000

-

255

000

299

000

M 22

303

100

000

121

000

127

000

152

000

158

000

182

000

252

000

-

315

000

370

000

M 24

353

116

000

141

000

148

000

176

000

184

000

212

000

293

000

-

367

000

431

000

M 27

459

152

000

184

000

193

000

230

000

239

000

275

000

381

000

-

477

000

560

000

M 30

561

185

000

224

000

236

000

280

000

292

000

337

000

466

000

-

583

000

684

000

M 33

694

229

000

278

000

292

000

347

000

361

000

416

000

576

000

-

722

000

847

000

M 36

817

270

000

327

000

343

000

408

000

425

000

490

000

678

000

-

850

000

997

000

M 39

976

322

000

390

000

410

000

488

000

508

000

586

000

810

000

-

1020

000

1200

000

1: Für Stahlbauschrauben gilt 70000, 95500 bzw. 130000 N.

Tabelle 24: Mindestbruchkräfte für metrisches ISO-Feingewinde

Gewinde
Nenn-Spannungs-querschnitt As [mm]
Festigkeitsklassen
3.6
4.6
4.8
5.6
5.8
6.8
8.8
9.8
10.9
12.9

M 8 x 1

39,2

12

900

15

700

16

500

19

600

20

400

23

500

31

360

35

300

40

800

47

800

M 10 x 1

64,5

21

300

25

800

27

100

32

300

33

500

38

700

51

600

58

100

67

100

78

700

M 10 x 1,25

61,2

20

200

24

500

25

700

30

600

31

800

36

700

49

000

55

100

63

600

74

700

M 12 x 1,25

92,1

30

400

36

800

38

700

46

100

47

800

55

300

73

700

82

900

95

800

112

400

M 12 x 1,5

88,1

29

100

35

200

37

000

44

100

45

800

52

900

70

800

79

300

91

600

107

500

M 14 x 1,5

125

41

200

50

000

52

500

62

500

65

000

75

000

100

000

112

000

130

000

152

000

M 16 x 1,5

167

55

100

66

800

70

100

83

500

86

800

100

000

134

000

150

000

174

000

204

000

M 18 x 1,5

216

71

300

86

400

90

700

108

000

112

000

130

000

179

000

-

225

000

264

000

M 20 x 1,5

272

89

800

109

000

114

000

136

000

141

000

163

000

226

000

-

283

000

332

000

M 22 x 1,5

333

110

000

133

000

140

000

166

000

173

000

200

000

276

000

-

346

000

406

000

M 24 x2

384

127

000

154

000

161

000

192

000

200

000

230

000

319

000

-

399

000

469

000

M 27 x2

496

164

000

194

000

208

000

248

000

258

000

298

000

412

000

-

516

000

605

000

M 30 x 2

621

205

000

248

000

261

000

310

000

323

000

373

000

515

000

-

646

000

758

000

M 33 x 2

761

251

000

304

000

320

000

380

000

396

000

457

000

632

000

-

791

000

928

000

M 36 x3

865

285

000

346

000

363

000

432

000

450

000

519

000

718

000

-

900

000

1055

000

M 39 x 3

1030

340

000

412

000

433

000

515

000

536

000

618

000

855

000

-

1070

000

1260

000


3.4.6 Zusammenfassung (mech. Eigenschaften Stahlschrauben)   (nach oben)

Bezeichnungssystem der Festigkeitsklassen

Die wichtigsten mechanischen Eigenschaften werden bei Schrauben aus Stahl durch eine zweistellige Zahlenkombination benannt. Die erste Zahl gibt 1/100 der Mindestzugfestigkeit in N/mm2 Spannungsquerschnitt an.


Die zweite Zahl gibt das 10fache des Verhältnisses der unteren Streckgrenze (Rel bzw. Rp=0,2) zur Nennzugfestigkeit Rm (Streckgrenzenverhältnis) an.

Multiplikation beider Zahlen ergibt 1/10 der Mindeststreckgrenze in N/mm2.

Zugfestigkeit 8 x 100 =    800 N/mm²

8.8

Streckgrenze 8 x 8 x 10 = 640 N/mm2

Zugfestigkeit 10 x 100 = 1000 N/mm²

10.9

Streckgrenze 10 x 9 x 10 = 900 N/mm2

Zugfestigkeit 12 x 100 = 1200 N/mm²

12.9

Streckgrenze 12 x 9 x 10 = 1080 N/mm2


Achtung: Bei Schrauben mit Senkköpfen gelten reduzierte Werte!

Tabelle 25: Mechanische Eigenschaften von Schrauben

Eigenschaften Festigkeitsklassen


3.6

4.6

4.8

5.6

5.8

6.8

8.8

10.9

12.9

M 16* > M 16*

Zugfestigkeit **

in N/mm2

Nennwert

300

400

500

600

800

1000

1200

min.

330

400

420

500

520

600

800

830

1040

1220

Streckgrenze
in N/mm2

Nennwert

180

240

320

300

400

480

-

-

-

-

min.

190

240

340

300

420

480

-

-

-

-

0,2 % Dehngrenze **

Nennwert

-

640

640

900

1080

min.

-

640

660

940

1100

Untere Streckgrenze Rel 0,2 - Dehngrenze RP=0,2 bei erhöhten Temperaturen in N/mm2 (ISO 898-1,Tab. A1)

+ 100 °C

-

-

-

270

-

-

590

875

1020

+ 200 °C

-

-

-

230

-

-

540

790

925

+ 250 °C

-

-

-

215

-

-

510

745

875

+ 300 °C

-

-

-

195

-

-

480

705

825

Bruchdehnung A in % **

min

25

22

-

20

-

-

12

9

8

Härte Vickers (F ≤ 98 N) ** HV min-max
***

95-220
250

120-220
250

130-220
250

155-220
250

160-220
250

190-250

250-320

255-335

320-380

385-435

Härte Brinell (F = 30 D2) **

HB min-max
***

90-209
238

114-209
238

124-209
238

147-209
238

152-209
238

181-238

238-304

242-318

304-361

366-414

Härte Rockwell **

HRB min-max
***
HRC min-max

52-95
99,5
-

67-95
99,5
-

71-95
99,5
-

79-95
99,5
-

82-95
99,5
-

89-
99,5

-

-
22-32

-
23-34

-
32-39

-
39-44

* Stahlbauschrauben ≤ M 12 / > M 12
** Werte gelten bei Raumtemperatur ca. + 20° C. (Definitionen der Begriffe: Kap. 3.3.1
*** Max.-Wert am Schraubenende


Lesen Sie auch: Kapitel 3.3.1 - Definition von Zugfestigkeit, Streckgrenze, 0,2% Dehngrenze

 


3.5 Mechanische Eigenschaften von Stahlmuttern
   (nach oben)

Die DIN-Produkt- und Funktionsnormen für Muttern werden auf ISO-Normen umgestellt. In der Übergangszeit werden demzufolge Normen für bisherige DIN- und für neue ISO-Mutternausführungen nebeneinander im Markt sein. Informationen über Veränderungen, die die Umstellung auf internationale Normen mit sich bringt, siehe unter: "Normenumstellung DIN ' ISO" (Kapitel 1.4).

Muttern werden nach drei Belastungsgruppen unterschieden - jeder Belastungsgruppe ist ein gesondertes Bezeichnungssystem für die Festigkeitsklasse zugeordnet, das die Belastungsgruppe klar erkennbar macht. Hinweis: D steht für den Durchmesser, z.B. Mutter Durchmesser 10 mm, falls Mutternhöhe = (0,8 * D) = 8 mm liegt eine Normalhöhe nach Ziffer 1 vor.

1. Muttern mit Nennhöhe 0,8 D (D = Nennmaß)     (mit  v o l l e r  Belastbarkeit)

|8|
8

1. Muttern mit Nennhöhe ~ 0,8 D z. B. Muttern DIN 555, 934... Prüfkräfte DIN 267-4

2. Muttern mit Nennhöhe 0,8 D z. B. Muttern ISO 4032, 8673... Prüfkräfte ISO 898-2

Kennzeichnung/Erkennung: eine Zahl, z. B. (8 = 1/100 der Prüfspannung in N/mm2 -
IxI = Markierung für DIN-Muttern)

Diese Muttern müssen in einer Verbindung mit Schrauben der Festigkeitsklasse 8.8 die volle Ausnutzung der Vor­spannung an der Streckgrenze aushalten.

2. Muttern mit Nennhöhe ≥ 0,5 D und < 0,8 D (mit  e i n g e s c h r ä n k t e r  Belastbarkeit)

05

Mindestmutternhöhe = 0,5D - bis 0,8D
Hierzu gehören z.B. Muttern ISO 4035, 8675, DIN 439-2. Festgelegte Prüfkräfte ISO 898-2

Kennzeichnung/Erkennung: Kennzahl für 1/100 der Prüfspannung mit vorgesetzter 0, z. B.

Die vorgesetzte 0 zeigt an, dass Muttern dieser Gruppe die Kraft einer Schraube wegen geringer Bauhöhe nicht oder nur eingeschränkt aushalten können.

3. Muttern mit Nennhöhe
< 0,5 D
(o h n e  f e s t g e l e g t e Belastbarkeit)

17H

Mindestmutternhöhe = unter 0,5D

In diese Gruppe fallen Muttern für leichte Verbindungen oder Befestigungen ohne festgelegte Belastungswerte (z.B. DIN 562)

Aussage der Bezeichnung, z.B. 17H: 1/10 der Mindesthärte nach Vickers


Kennzeichnung zur Identifizierung
Sechskantmuttern der Belastungsgruppen 1 und 2 ab Gewindedurchmesser M 5 sind außer dem Herkunftszeichen mit einem Festigkeitsklassen-Kennzeichen zu versehen - entweder mit Zahlen entsprechend obigen Beispiel oder mit Strichsymbolen im Uhrzeigersystem. (=> ISO 898-2 / Tab. 8) Eine Kennzeichnung von Muttern der Belastungsgruppe 3 ist nicht vorgesehen.

 


3.6 Kennzeichnung von Stahlschrauben
   (nach oben)

Nach Norm sind Schrauben ab Gewindedurchmesser M 5 mit einem Herkunfts-Kennzeichen und mit dem Festigkeitsklassen-Kennzeichen wie folgt zu versehen. Aus Platzgründen darf eine Kennzeichnung im Uhrzeigersinn angewandt werden (=> ISO 898-1/11.99, Tabelle 15):

z.B. 8.8 = Festigkeit | XYZ = Produzent

Kennzeichnung Sechskantschraube mit Schaft

Sechskantschrauben und Schrauben mit

Außensechskant in allen Festigkeitsklassen möglichst auf dem Kopf, erhöht (1) oder eingeschlagen (2)

Kennzeichnung Inbusschraube mit Schaft


Zylinderschrauben mit Innensechskant und mit

Innensechsrund sowie Flachrundschrauben DIN 603 ab Festigkeitsklasse 8.8 möglichst auf dem Kopf (3, 4) erhöht oder eingeschlagen (5)

Kennzeichnung Stiftschraube

Stiftschrauben 5.6 und ab Festigkeitsklasse 8.8 auf

dem Schaft (6) oder auf der Kuppe des Mutternendes (7) eingeschlagen. Bei Platzmangel können Symbole

eingeschlagen werden, und zwar für

5.6 = -, 8.8 = , für 10.9 = und für 12.9 =


3.7 Kennzeichnung von Stahlmuttern
   (nach oben)

Festigkeit

04

05

4

5

6

8

9

10

12

Einprägen der Festigkeits-klasse

04

05

4

5

6

8

9

10

12

oder Prägung im Uhrzeiger-sinn

Stahlmutter Klasse 04

Stahlmutter Klasse 05

Stahlmutter Klasse 4

Stahlmutter Klasse 5

Stahlmutter Klasse 6

Stahlmutter Klasse 8

Stahlmutter Klasse 9

Stahlmutter Klasse 10

Stahlmutter Klasse 12




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