Typ

Werkstoff-Nr.

Beschreibung

Beständigkeit

gegen
Rost

gegen Säure

A1

1.4300
1.4305

= klassicher Drehstahl
+ einfache Bearbeitung

mittel

gering

gering

A2

1.4301
1.4303
1.4306

= klassicher Edelstahl

hoch

gering

gut

A3

1.4306
1.4550
1.4590

hoch

mittel

gut

A4

1.4401
1.4404
1.4306

= Edelstahl für Hochsäureumgebungen

hoch

hoch

gut

A5

1.4436
1.4571
1.4580

= Edelstahl mit besonderer Härte, nur gegen Anfrage.

hoch

hoch

gut

Stahlgruppe

Stahlsorte

Chemische Zusammensetzung (Massenanteil in %)¹⁾

C*

Si*

Mn*

P*

S*

Cr*

Mo*

Ni*

Cu*

Anmerkungen

Austenitisch

A1

0,12

1

6,5

0,2

0,15 bis 0,35

0,7

^{2), 3) 4)}

A2

0,1

1

2

0,05

0,03

^-5)

4

^{6), 7), 8)}

A3

0,08

1

2

0,045

0,03

^-5)

1

^{6), 9)}

A4

0,08

1

2

0,045

0,03

1

^{10), 8)}

A5

0,08

1

2

0,045

0,03

1

^{9), 10)}

Name, Symbol,
Ordnungszahl

Beschreibung

Aluminium
Al (13)

Aluminium wirkt stark desoxidierend und denitrierend. Die Bildung von harten Al-Nitriden reduziert die Alterungsanfälligkeit von Stahl. Bei ferritischen Chromstählen führt die Beigabe von Aluminium neben verbesserter Zunderbeständigkeit zu einer verringerten Empfindlichkeit gegenüber interkristalliner Korrosion.
 

Chrom
Cr (24)

Chrom erhöht die Zugfestigkeit durch Bildung von Mischkristallstrukturen und reduziert die kritische Abkühlgeschwindigkeit. Dadurch steigen Zunderbeständigkeit und Einhärtetiefe. Bei ferritischen- (Klasse C) und austenitischen Stählen (Klasse A) ab einem Anteil von von 13% korrosionshemmend. Grund ist die die Bildung einer resistenten Chromoxid-Schicht auf der Oberfläche.
 

Cobalt
Co (27)

Cobalt verbessert die Anlassbeständigkeit und steigert die Warmfestigkeit von Stählen.

Kohlenstoff
C (6)

Kohlenstoff erhöht bei Stählen die Härte und Festigkeit. Ein zu hoher Kohlenstoffanteil bewirkt jedoch eine starte Reduktion der Kaltformbarkeit.
 

Mangan
Mn (25)

Mangan erhöht bei Stählen die Zähigkeit und Festigkeit. Durch die Bindung von Schwefel als Mangansulfid reduziert es bei hoher Konzentration die Verformungsfähigkeit senkrecht zur Walzrichtung.
 

Molybdän
Mo (42)

Eine Molybdänkonzentration von über 0,2 % erhöht die Durchhärtbarkeit von Stählen. Zudem wird Anlassversprödung reduziert. Molybdän wirkt bei hohen Temperaturen gefügestabilisierend und wird daher meist in Stählen für hohe Betriebstemperaturen verwendet.

Nickel
Ni (28)

Nickel ist Hauptbestandteil und gewichtiger Preisfaktor in der Legierung von nichtrostenden Stählen der Klasse A (austenitischer Stähle: A1, A2, A3, A4, A5). Nickel bewirkt sehr hohe Zähigkeit, auch bei niedrigen Temperaturen. Es ist besonders für die Vergütung großer Querschnitte geeignet, da hier hohe Festigkeits- und optimale Zähigkeitswerte erzielt werden. Eine alleinige Anwendung von Nickel ist nicht vorteilhaft, da es anlassversprödend wirkt. Daher wird Nickel meist zusammen mit Molybdän verwendet.

Niob
Nb (41)

Niob wird bei austenitischen Stählen (z.B. A3 oder A5) zur Verbesserung der Stabilität beigefügt.
 

Phosphor
P (15)

Phosphor bewirkt Kaltsprödigkeit und Empfindlichkeit gegen Schlagbeanspruchung. Zudem reduziert es die Zähigkeit von Stählen. Ziel ist ein minimaler Phosphorgehalt.

Schwefel
S (16)

Als Nachbarelement von Phosphor gilt es auch, den Schwefelanteil in Stählen möglichst gering zu halten. Die Bildung von Mangansulfid erhöht den Schmelzpunkt des Stahl, was die Rot- und Heißbruchgefahr reduziert. Bei manchen Automatenstählen wird Schwefel beigesetzt, um kurzbrüchige Späne zu erreichen.
 

Silizium
Si (14)
 

Silizium erhöht die Zunderbeständigkeit und trägt zur Stahlberuhigung bei, wodurch es die Alterungsbeständigkeit und Zähigkeit von Stählen erhöht.

Stickstoff
N (7)

Die Beigabe von Stickstoff stabilisiert das Austenitgefüge. Durch Nitridausscheidungen wird dadurch die Festigkeit erhöht und zudem verbessert man die mechanischen Eigenschaften bei hoher Temperatur. Jedoch kann die Nitridabgabe zu Alterung und Reduktion der Zähigkeit führen. Bei unlegierten und geringlegierten Stählen erhöht sich die Empfindlichkeit gegenüber interkristalliner Korrosion.
 

Tantal
Ta (73)

Tantal wird bei austenitischen Stählen (z.B. A3 oder A5) zur Verbesserung der Stabilität beigefügt.

Titan
Ti (22)

Titan wirkt denitrierend, desoxidierent, schwefelbindend und erzeugt Karbid. Dadurch hemmt Titan bei nichtrostenden Stählen die interkristalline Korrosion.

Vanadium
V (23)

Vanadium verbessert die Zähigkeit von Stählen. Grund ist die Bildung von Karbiden, welche bereits bei einem Anteil von 0,1% Vanadium im Werkstoff die Anlassversprödung reduzieren.

Wasserstoff
H (1)

Wasserstoff gelangt während der Herstellung und Oberflächenbehandlung in den Stahl und schädigt diesen durch Wasserstoffversprödung. Temperung bewirkt ein Austreten des Wasserstoffs aus dem Stahl.

Agenzien

Beständigkeitsgrad

Agenzien

Beständigkeitsgrad

A 2

A 4

A 2

A 4

Abwässer ohne Schwefelsäure

1

1

Latex

1

1

Aceton, alle Konz.

1

1

Leimöl

1

1

Aethyläther, kochend

1

1

Aethylacetat

1

1

Magnesiumsulfat

1

1

Aethylalkohol, alle Konz.

1

1

Maleisäure

1

1

Alaun (10 %), kalt

1

1

Melasse

1

1

gesättigte Lösung, kochend

2

1

Methylalkohol

1

1

Aluminiumacetat

1

1

Milchsäure, kalt

1

1

Aluminiumsulfat (10 %), kalt

1

1

Milchsäure, alle Konz., kochend

3

2

gesättigt, kalt

2

1

Ameisensäure, kalt

1

1

Natriumaluminat

1

1

Ammoniumkarbonat

1

1

Natriumbisulfat, kochend

1

1

Ammoniumnitrat

1

1

Natriumbisulfid, kochend

1

1

Ammoniumsulfat, kalt

1

1

Natriumkarbonat (Soda)

1

1

Ammoniumsulfit

1

1

Natriumhydroxyd, kalt

1

1

Anilin

1

1

Natriumnitrat

1

1

Natriumperchlorat

1

1

Benzin

1

1

Natriumphosphat

1

1

Benzoesäure

1

1

Natriumsulfat

1

1

Benzol

1

1

Natriumsulfid

1

1

Bier

1

1

Natriumsulfit

1

1

Blausäure

1

1

Nickelsulfat

1

1

Borsäure

1

1

Nitrosesäure

2

1

Butylacetat

1

1

Öle (Schmier- und vegetabilische Öle)

1

1

Calziumbisulfit, kalt

1

1

Oxalsäure, 5 %, kalt

1

1

kochend

3

1

Calziumhydroxyd (10-50 %), kalt

1

1

Phenol, kochend

2

1

Calziumnitrat

1

1

Phosphorsäure bis 70 %, kalt

1

1

Chlor, trocken

1

1

Photograph. Entwickler/Fixierbad

1

1

Chloroform, wasserfrei

1

1

Pottasche

1

1

Chlorschwefel, wasserfrei

1

1

Chromsäure (10 %), kalt

1

1

Quecksilber

1

1

kochend

3

2

Quecksilberamalgam

1

1

Cyankalium

1

1

Quecksilbernitrat

1

1

Eisennitrat

1

1

Salicylsäure

1

1

Eisensulfat

1

1

Salmiakgeist

1

1

Entwickler (Foto)

1

1

Salpetersäure bis 60 %, kalt

1

1

Essigsäure, kalt

1

1

Schwefel (geschmolzen)

1

1

Schwefeldioxyd

1

1

Fettsäure, 150°C

1

1

Schwefelkohlenstoff

1

1

Flüssige Gase (Propan, Butan)

1

1

Schwefelwasserstoff

1

1

Formalin

1

1

Schweflige Säure, gesättigt, 20° C

1

1

Fruchtsäfte

2

1

Seife

1

1

Gerbsäure

1

1

Teer

1

1

Glyzerin

1

1

Tetrachlorkohlenstoff, wasserfrei

1

1

Trichloraethylen, wasserfrei

1

1

Kaliumbichromat (25 %)

1

1

Kaliumbitartrat, kalt

1

1

Viskose

1

1

Kaliumchlorat

1

1

Kaliumhydroxyd (Kalilauge)

1

1

Wasserglas

1

1

Kaliumnitrat

1

1

Wasserstoffsuperoxyd

1

1

Kaliumpermanganat

1

1

Wein

1

1

Kalkmilch

1

1

Weinsäure

1

1

Kaliumsulfat

1

1

Kampfer

1

1

Zinksulfat

1

1

Kohlendioxyd

1

1

Zitronensäure, gesättigt, kalt

1

1

Kreosot

1

1

Zitronensäure, 50 %, kochend

4

1

Kupferacetat

1

1

Zuckerlösung

1

1

Kupferarsenit

1

1

Kupfernitrat

1

1

Kupfersulfat

1

1

-70 = Rp 0,2 min. 450 N/mm²

**-50 = Rp 0,2 min. 210 N/mm²

M 4

M 5

M 6

M 8

M 10

M 12

M 16

M 20

M 24

M 27

M 30

0,10

1,7

3,4

5,9

14,5

30

50

121

244

234

328

445

0,12

2,0

3,8

6,7

16,3

33

56

136

274

264

371

503

0,14

2,2

4,2

7,4

17,8

36

62

150

303

290

410

556

0,16

2,3

4,6

7,9

19,3

39

66

162

328

314

444

602

0,18

2,5

4,9

8,4

20,4

41

70

173

351

336

475

643

0,20

2,6

5,1

8,8

21,5

44

74

183

370

355

502

680

0,30

3,0

6,1

10,4

25,5

51

88

218

439

421

599

809

0,40

3,3

6,6

11,3

27,6

56

96

237

479

458

652

881

!!

Zusätzliche Schmierung der Gewinde verändert die Reibungszahl erheblich und führt zu nicht bestimmbaren Anziehverhältnissen !. (vgl. Kapitel 4.4.6 Reibungszahlen bei Schmierung)

!!

Gewinde

Festigkeitsklasse 50
„z.B. Drehteile“

Festigkeitsklasse 70
„Standard A2-70, A4-70“

Festigkeitsklasse 80
„z.B. A4-80“

Vorspannkraft
in N

Anziehdreh-moment
in Nm

Vorspannkraft
in N

Anziehdreh-moment
in Nm

Vorspannkraft
in N

Anziehdreh-moment
in Nm

M 3

  900

0,85

1.000

1,0

1.200

1,3

M 4

1.080

0,8

2.970

1,7

3.960

2,3

M 5

2.260

1,6

4.850

3,4

6.470

4,7

M 6

3.200

2,8

6.850

5,9

9.130

8,0

M 8

5.860

6,8

12.600

14,5

16.700

19,3

M 10

9.320

13,7

20.000

30,0

26.600

39,4

M 12

13.600

23,6

29.100

50,0

38.800

67,0

M 14

18.700

37,1

40.000

79,0

53.300

106,0

M 16

25.700

56,0

55.000

121,0

73.300

161,0

M 18

32.200

81,0

69.000

174,0

92.000

232,0

M 20

41.300

114,0

88.600

224,0

118.100

325,0

M 22

50.000

148,0

107.000

318,0

143.000

424,0

M 24

58.000

187,0

142.000

400,0

165.000

534,0

M 27

75.000

-

-

275,0

-

-

M 30

91.000

-

-

374,0

-

-

M 33

114.000

-

-

506,0

-

-

M 36

162.000

-

-

842,0

-

-

Festigkeitsklasse

Durchmes-serbereich

Schrauben

Muttern

Zugfestigkeit R_m N/mm²min

0,2 % Dehngrenze R_p N/mm²min

Bruchdehnung A
in mm, min

Prüfspannung S_p / N/mm² min

m ≥ 0,8 d

0,5 ≤ m < 0,8 d

50 weich (gedreht)

≤ M 39

500

210

0,6 d

500

250 (Fkl. - 025)

70 kaltverfestigt* (gepresst)

≤ M 24

700

450

0,4 d

700

350 (Fkl. - 035)

80 stark kaltverfestigt*

≤ M 24

800

600

0,3 d

800

400 (Fkl. - 040)

Austenitische Werkstoffe sind nicht durch Wärmebehandlung härtbar - Verbindungselemente aus austenitischen Werkstoffen (A 1 - A 5) haben daher ein anderes Montageverhalten als vergütete Stahlschrauben. Unsachgemäße Montage kann zum Versagen (Kaltverschweißung/Fressen/Bruch) führen.

!

Magnetische Eigenschaften von Edelstahl

Verbindungselemente aus nichtrostenden Stählen sind im allgemeinen nicht magnetisierbar - durch die Fertigung kann eine Magnetisierbarkeit eintreten; wenn besondere Anforderungen an die Magnetisierbarkeit gestellt werden, muss dies entsprechend vereinbart werden.

!

Durchmesser

Strecklastgrenzen in (Nm)
für Festigkeitsklasse

50 (z.B. A2-50)

70 (z.B. A2-70)

M 5

2.980

6.390

M 6

4.220

9.045

M 8

7.685

16.470

M 10

12.180

26.100

M 12

17.700

37.935

M 16

32.970

70.650

M 20

51.450

110.250

M 24

74.130

88.250

M 27

96.390

114.750

M 30

117.810

140.250

Gewinde

Mindestbruchdrehmoment (B_min) in Nm
für Festigkeits-Klasse

50

70

80

M 1,6

0,15

0,2

0,24

M 2

0,3

0,4

0,48

M 2,5

0,6

0,9

0,96

M 3

1,1

1,6

1,8

M 4

2,7

3,8

4,3

M 5

5,5

7,8

8,8

M 6

9,3

13

15

M 8

23

32

37

M 10

46

65

74

M 12

80

110

130

M 16

210

290

330

Durchmesser

Warmstreckgrenzen, gemessen in N

+ 20 °C

+ 100 °C

+ 200 °C

+ 300 °C

+ 400 °C

M 5

6.390

5.432

5.112

4.793

4.473

M 6

9.045

7.688

7.236

6.784

6.332

M 8

16.740

14.000

13.176

12.353

11.529

M 10

26.100

22.185

20.880

19.575

18.270

M 12

37.935

32.245

30.348

28.451

26.555

M 16

70.650

60.053

56.520

52.988

49.455

M 20

110.250

93.713

88.200

82.688

77.175

M 24

88.250

75.013

70.600

66.188

61.775

M 27

114.750

97.538

91.800

86.063

80.325

M 30

140.250

119.213

112.200

105.188

98.175

Schrauben und Gegenlage aus

Mutter aus

Schmiermittel

Nachgiebigkeit der Verbindung

Reibungszahlen

unter Kopf

im Gewinde

unter Kopf
µ_K

im Gewinde
µ_G

A2 oder A4

A2 oder A4

ohne

ohne

sehr groß

0,35 - 0,50

0,26 - 0,50

Schmiermittel (z.B. Chlorparaffin-Basis)

0,08 - 0,12

0,12 - 0,23

Schutzfett gegen Korrosion

0,25 - 0,35

0,26 - 0,45

ohne

ohne

klein

0,08 - 0,12

0,23 - 0,35

Schmiermittel (z.B. Chlorparaffin-Basis)

0,08 - 0,12

0,10 - 0,16

AlMgSi

ohne

sehr groß

0,08 - 0,11

0,32 - 0,43

Schmiermittel (z.B. Chlorparaffin-Basis)

0,08 - 0,11

0,32 - 0,43

0,08 - 0,11

0,28 - 0,35

bei Sechskantschrauben

bei Zylinderschrauben mit Innensechskant

bei Muttern

Muttern ab Durchmesser 5 mm müssen nach dem Bezeichnungssystem gekennzeichnet werden. Die Kennzeichnung muss auf mindestens einer Seite oder der Schlüsselfläche angebracht werden.

Die Kennzeichnung durch Einkerbung verliert an Bedeutung, da dieses Verfahren die Ränder der Muttern verletzt. Zwei Kerben stehen für A2, vier Kerben für A4.

Nicht gekennzeichnete Muttern oder Schrauben erfüllen meist nur die Festigkeitsklasse 50.

Ist lediglich A2 aufgeprägt, gilt die Festigkeit A2-70, bei A4 die Festigkeit A4-70.