Festigkeitsklassen bei Schrauben und Muttern

Die Festigkeitsklasse teilt Schrauben und Muttern nach Ihren Eigenschaften ein.

 

Eigenschaften  Festigkeitsklasse
 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 8.8 9.8 10.9 12.9
 Zugfestigkeit R in N/mm² Nennwert 300  400  500 600 800  900  1000 1200
min.  330 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220
 Vickershärte HV min 95 120 130 155 160 190 250 255 290 320 385
max  250  320 335 360 380 435
Untere Streckgrenze R in N/mm² Nennwert 180 240 320 300 400 480  -
min 190 240 340 300 420 480  -
 0,2%-Dehngrenze R in N/mm² Nennwert  - 640 640 720 900 1080
min  - 640 660 720 940  1100

 

Einteilung

Schrauben werden nach Zugfestigkeit und Streckgrenze bzw. 0,2%-Dehngrenze eingeteilt.  Bei Schrauben werden diese beiden Werte durch einen Punkt getrennt dargestellt (Bsp. 5.6). Der erste Wert gibt die Zugfestigkeit wieder, der zweite Wert die Streckgrenze und ab der Festigkeitsklasse 8.8 die 0,2%-Dehngrenze.

Zugfestigkeit

Die Zugfestigkeit beschreibt die maximale mechanische Zugspannung, die der Werkstoff aushält, bevor er bricht. In diesem Fall wird sie in Newton pro Quadrat-Millimeter (N/mm²) angegeben. Allerdings ist die bei der Festigkeitsklasse angegebene Zugkraft um den Faktor hundert verkleinert. Eine 8.8 Schraube hat also eine Zugfestigkeit von 800 N/mm².

Streckgrenze

Die Streckgrenze beschreibt die Spannung, bei der ein Werkstoff bei einachsiger und konstanter Zugbeanspruchung keine dauerhafte Verformung zeigt.

Dehngrenze

Die 0,2% Dehngrenze beschreibt die Spannung, bei der die bleibende Dehnung des Werkstoffes nach Entlastung genau 0,2% entspricht.

Sowohl Streckgrenze als auch Dehngrenze werden ebenfalls in N/mm² angegeben.

Beispiele:

Beispielrechnung am Beispiel 4.6:

Zugfestigkeit: Hier nehmen wir die vordere Zahl der Festigkeitsklasse und multiplizieren sie mit 100, was eine Zugfestigkeit von 400 N/mm² ergibt.

Streckgrenze: Die Streckgrenze beträgt 240 N/mm² (gemessen) diese setzen wir ins Verhältnis zur Zugfestigkeit. Also 240 N/mm² geteilt durch 400 N/mm² mit dem Ergebnis 0,6. Diese multiplizieren wir mit 10 und kommen so auf die Zweite Zahl der Festigkeitsklasse: 6. Möchte man allerdings die Streckgrenze an sich bestimmen, nimmt man einfach die Zugfestigkeit von 400 N/mm² und multipliziert diese mit 0,6, was 240 N/mm² ergibt. Oder auch ganz einfach 4 * 6 * 10 ergibt 240N/mm².

Das gleiche Beispiel noch einmal mit der Festigkeitsklasse 12.9:

Zugfestigkeit: 12x 100 N/mm² = 1200 N/mm²
0,2%-Dehngrenze: 12x9x10=  1080 N/mm²

 

 

Muttern

Bei Muttern wird nur eine Ziffer verwendet.

Diese gibt an bis zu welcher Festigkeitsklasse der Schraube man die Mutter benutzen kan. Beispielsweise kann man eine Mutter Festigkeitsklasse 10 mit einer Schraube 8.8 oder10.9 verwenden, mit einer Schraube 12.9 hingegen nicht. Verwendet man Muttern mit einer zu niedrigen Festigkeitsklasse, besteht die Gefahr des Abstreifens des Gewindes. Höhere kann man bedenkenlos benutzen, sollte es aber nur wenn die Belastung der Schraube über der Streckgrenze liegt.

 

Gänige Festigkeitsklassen bei Schrauben sind: 4.64.85.65.88.810.9 und 12.9. Gängige Festigkeitsklassen bei Muttern sind: 046810 und 12.

Zurück nach oben