Symbolbild: Kennzeichnung und Prüfung einer Schraube sind unterschiedliche Informationen.
Schraubenwissen · Festigkeitsklassen
Festigkeitsklassen von Schrauben: 8.8, 10.9 und 12.9 richtig einordnen
Die Zahlen auf dem Schraubenkopf geben die Festigkeitsklasse an. Daraus lässt sich ablesen, welche mechanischen Eigenschaften die Schraube haben soll. Ob die gelieferten Schrauben diese Anforderungen tatsächlich erfüllen, zeigt eine entsprechende Prüfung. Der Prüfbericht muss sich eindeutig den untersuchten Schrauben zuordnen lassen.
Testawell bietet Vickers-, Rockwell- und Brinell-Härteprüfungen sowie Kernhärte, Oberflächenhärte und Härteverläufe im Schliff an. Eine Akkreditierung nach DIN EN ISO/IEC 17025 besteht derzeit nicht. Benötigen Sie einen akkreditierten Prüfbericht, muss dies vor der Beauftragung mit einem dafür akkreditierten Labor vereinbart werden.
Was bedeuten die beiden Zahlen der Festigkeitsklasse?
Bei den hier betrachteten Stahlschrauben gilt: Die erste Zahl wird mit 100 multipliziert. Das ergibt die nominelle Zugfestigkeit in MPa. Bei 8.8 sind es also 8 × 100 = 800 MPa. „Nominell“ bezeichnet hier den Nennwert, der sich aus der Festigkeitsklasse ergibt.
Die zweite Zahl gibt – geteilt durch zehn – an, welcher Anteil der nominellen Zugfestigkeit als nominelle Streck- oder Dehngrenze angesetzt wird. Bei 8.8 sind das 80 %, bei 10.9 und 12.9 jeweils 90 %.
Beispiel 8.8: Die zweite 8 ergibt 8 ÷ 10 = 0,8. Damit beträgt die nominelle Streckgrenze 800 MPa × 0,8 = 640 MPa. [1]
Diese Rechnung erklärt die Nennwerte der Bezeichnung. Welche Grenzwerte eine konkrete Schraube bei der Prüfung erfüllen muss, steht in der geltenden Norm und den Vorgaben für das Bauteil. Dort sind auch die erforderlichen Prüfungen und ihre Bedingungen festgelegt.
Klasse
Nominelle Zugfestigkeit
Anteil an der Zugfestigkeit
Nominelle Streck- oder Dehngrenze
8.8
800 MPa
0,8 = 80 %
640 MPa
10.9
1.000 MPa
0,9 = 90 %
900 MPa
12.9
1.200 MPa
0,9 = 90 %
1.080 MPa
Warum reicht die Kennzeichnung als Nachweis nicht aus?
Die Kennzeichnung hilft, eine Schraube zu identifizieren. Bei unbekannter Herkunft, vermischten Chargen oder einer Reklamation müssen die tatsächlichen Eigenschaften geprüft werden. Dafür legen wir fest, welche Prüfungen nötig sind, und ordnen jede Probe und jedes Ergebnis eindeutig zu.
Je nach Bauteil müssen etwa Festigkeit, Dehnung und Härte geprüft werden. Welche Prüfungen erforderlich sind, hängt auch davon ab, ob die ganze Schraube geprüft werden kann und für welche Belastung ihre Bauform vorgesehen ist. [2] Mehr dazu erfahren Sie unter Schraubenprüfung nach DIN EN ISO 898-1.
Welche Härte muss eine Schraube 8.8, 10.9 oder 12.9 haben?
Die Festigkeitsklasse gibt keinen Härtewert in HV, HBW oder HRC an. Für eine Härteprüfung müssen das Verfahren, die Messstelle und der geltende Grenzwert feststehen. Werte an der Oberfläche lassen sich nicht ohne Weiteres mit Werten im Inneren der Schraube vergleichen.
Vor der Prüfung vereinbaren wir deshalb die geforderte Härtemessung und den Grenzwert aus den geltenden Vorgaben. Eine Umwertung von Härte in Zugfestigkeit ist nur für bestimmte Werkstoffe und Wertebereiche sinnvoll. Sie reicht nicht aus, um die Festigkeitsklasse vollständig zu bestätigen.
Bei auffälligen Härtewerten prüfen wir auch, wo und auf welcher Oberfläche gemessen wurde und wie die Probe vorbereitet war. Wenn die Ursache nahe der Oberfläche liegt, können mehrere Messungen auf einem vorbereiteten Querschnitt helfen. Sie ergeben einen Härteverlauf im Schliff.
Wie unterscheiden sich A2-70 und A4-80 von 8.8 und 10.9?
Nichtrostende Schrauben sind anders gekennzeichnet. A2 und A4 bezeichnen Stahlsorten; die anschließenden Zahlen 70 oder 80 geben die Festigkeitsklasse an. Für diese Schrauben gilt ISO 3506-1. Eine ähnliche Zugfestigkeit bedeutet nicht, dass sie eine vergütete Stahlschraube in jeder Anwendung ersetzen können. [3]
Bei der Auswahl zählen auch weitere Eigenschaften und der spätere Einsatz. Eine Härtemessung zeigt weder die genaue chemische Zusammensetzung noch die Korrosionsbeständigkeit. Geben Sie deshalb im Auftrag an, ob Sie den Werkstoff bestimmen oder seine mechanischen Eigenschaften prüfen lassen möchten.
Bedeutet eine höhere Festigkeitsklasse eine bessere Verbindung?
Auch mit einer höheren Festigkeitsklasse muss die Schraubenverbindung passend zur Anwendung ausgelegt werden. Geometrie, Gegenbauteil, Mutter, Beschichtung und Montage beeinflussen, wie die Verbindung funktioniert. Die Prüfung einer einzelnen Schraube beantwortet deshalb nur einen Teil dieser Fragen.
Das Anziehdrehmoment und die zulässige Belastung im Betrieb lassen sich nicht allein aus den Zahlen auf dem Kopf ablesen. Wenn Sie wissen müssen, ob die montierte Verbindung die Anforderungen erfüllt, vereinbaren Sie dafür eine eigene Prüfung oder Berechnung. Unsere Übersicht zur Prüfung von Verbindungselementen hilft bei der Auswahl.
So fragen Sie eine Festigkeitsbewertung an
Nennen Sie die vermutete oder bestellte Festigkeitsklasse und fügen Sie eine Zeichnung sowie Fotos der Kennzeichnung bei. Wichtig sind auch Abmessungen, Beschichtung, Charge und vorhandene Lieferdokumente. Beschreiben Sie, ob auffällige Härtewerte untersucht werden sollen oder Ihr Kunde einen bestimmten Nachweis verlangt.
Testawell kann die Schraubenhärte direkt prüfen. Weitere Prüfungen oder besondere Prüfbescheinigungen müssen gesondert vereinbart werden. ISO 16228 beschreibt verschiedene Arten von Prüfbescheinigungen für Verbindungselemente. Ein Bericht über einzelne Messungen erfüllt nicht automatisch die Anforderungen an jede dieser Bescheinigungen. [4]
Sind 800, 1.000 und 1.200 MPa die verbindlichen Prüfgrenzen für jede Schraube?
Nein. Das sind die nominellen Zugfestigkeiten aus den Bezeichnungen 8.8, 10.9 und 12.9. Welche Grenzwerte und Prüfbedingungen für Ihre Schraube gelten, steht in der anzuwendenden Norm und den Vorgaben für das Bauteil.
Reicht eine Härteprüfung zur Bestätigung von 12.9?
Nein. Eine Härteprüfung zeigt, ob die geforderte Härte erreicht wird. Um die Festigkeitsklasse zu bestätigen, sind auch die weiteren vorgeschriebenen Prüfungen erforderlich.
Ist A4-80 gleichbedeutend mit 8.8?
Nein. Die Bezeichnungen stehen für unterschiedliche Werkstoffe und Festigkeitsklassen. Eine ähnliche Zugfestigkeit bedeutet nicht, dass sich die Schrauben in jeder Anwendung gegenseitig ersetzen lassen.
Kann ich aus der Festigkeitsklasse das Anziehdrehmoment ablesen?
Nein. Dafür werden weitere Angaben zur Schraubenverbindung, Reibung, Geometrie und zum Montageverfahren benötigt.
Was ist für eine Härteprüfung unbekannter Schrauben hilfreich?
Hilfreich sind Fotos der Kennzeichnung, Abmessungen, Beschichtung, Herkunft oder Charge und Ihre konkrete Frage. Messwerte lassen sich auch ohne vereinbarte Anforderungen dokumentieren. Um eine Festigkeitsklasse zu bestätigen, müssen jedoch die geltenden Anforderungen feststehen und die erforderlichen Prüfungen vorliegen.
Die Eigenschaften Ihrer Schrauben prüfen lassen
Senden Sie Fotos, Zeichnung, Festigkeitsklasse und Prüfziel. Wir stimmen die geeignete Härteprüfung und den erforderlichen Nachweis mit Ihnen ab.
