Außenantriebsschrauben, rohe Schrauben (Sechskantschrauben)
Innenantriebsschrauben (Innensechskantschrauben)
Gewindestangen, Stiftschrauben, Gewindestifte
Muttern
Zylinderstifte, Kegelstifte, Kerbstifte, Kerbnägel
reca sebS, Blechschrauben, Blechmuttern
Gewindeschrauben, Flügelschrauben, Flügelmuttern
Holzschrauben und Spanplattenschrauben
Scheiben und Sicherungselemente
Dübel und Dübelbefestigung
Nieten, Blindnieten, Blindnietmuttern
Verbindungselemente rostfrei
Verbindungselemente aus Messing und Kunststoff
Sonstige Befestigungstechnik und Verbindungselemente
Technische Informationen I 15
INFO
Allgemeine technische Informationen zu Schrauben und Verbindungselementen
1. Befestigungstechnik aus Stahl 5.2 Korrosionsbeständigkeit in Abhängigkeit der
Schutzschichten
1.1 Werkstoffe für Verbindungselemente
5.2.1 Vergleich der Beständigkeit unterschied-
1.2 Mechanische Eigenschaften von Stahlschrauben
licher Passivierungen
Begriffsdefinitionen
1.2.1 Zugversuch
6. Dimensionierung von metrischen
2
1.2.2 Zugfestigkeit Rm (N/mm )
Stahlverbindungen
2
1.2.3 Streckgrenze Re (N/mm )
2
7. Schrauben für den Stahlbau
1.2.4 0,2%-Dehngrenze Rp0,2 (N/mm )
1.2.5 Festigkeitsklassen
7.1 Was heißt HV-Verbindung
1.2.6 Bruchdehnung A5 (%)
7.2 HV-Schrauben nach DIN 6914
1.2.7 Härte und Härteverfahren
7.3 Korrosionsarten im Stahlbau
1.3 Festigkeitsklassen von Schrauben
7.3.1 Atmosphärische Korrosion
1.3.1 Prüfkräfte
7.3.2 Wasserstoffinduzierte Spannungskorrosion
1.3.2 Eigenschaften von Schrauben bei erhöh-
7.4 Verbindungen nach DIN 18800 (Nov. 1990)
ten Temperaturen
7.5 Montage/Vorspannen
1.4 Festigkeitsklassen von Muttern
7.6 Prüfen
1.5 Paarung von Schrauben und Muttern
7.7 Geregelte Bauprodukte der Bauregelliste A Teil 1
1.6 Anzugsdrehmoment und Vorspannkraft
7.8 Hinweis zur Prüfbescheinigung 3.1 B
von metrischen Schrauben
7.9 Sechskantschrauben nach DIN 7990
1.6.1 Anzugsdrehmoment und Vorspannkraft von
 Sicherungsschrauben und Muttern 8. Blechschrauben und gewindefurchende
 Flanschschrauben und Muttern Schrauben
1.6.2 Anzugsdrehmomente für Linsenschrauben
8.1 Blechschraubenverbindungen
mit Innensechskant und angepresstem
8.2 Gewinde für Blechschrauben
Flansch
8.3 Schraubenverbindungen für Gewindefurchende
1.7 Kennzeichnung von Schrauben und Muttern
Schrauben nach DIN 7500 (Gefu-1 und Gefu-2)
1.8 Zollgewinde Umrechnungstabelle Zoll/mm
8.4 Direktverschraubung von Gefu-Schrauben in
1.9 Prüfbescheinigungen nach EN 10204
Metalle
2. Rost- und säurebeständige Verbindungs-
9. Konstruktionsempfehlungen
elemente
9.1 Innenantriebe für Schrauben
2.1 Mechanische Eigenschaften
9.2 Richtwerte für den Anziehfaktor Ä…A
2.1.1 Festigkeitseinteilung von
9.3 Berechnungsbeispiel
Edelstahlschrauben
(Vorspannkraft, Anziehdrehmoment)
2.1.2 Streckgrenzlasten für Schaftschrauben
9.4 Paarung verschiedener Elemente/Kontaktkorrosion
2.1.3 Eigenschaften von Edelstahlschrauben
9.5 Statische Scherkräfte für Spannstiftverbindungen
bei erhöhten Temperaturen
2.1.4 Anhaltswerte für Anzugsdrehmomente 10. reca sebS/sebSta Bohrschrauben, reca
2.2 Korrosionsbeständigkeit von A2 und A4 Flügel-sebS
2.2.1 Flächen- oder abtragende Korrosion
Technische Informationen und Anwendungshilfe
2.2.2 Lochfraß
10.1 Vorteil und Nutzen von reca sebS Bohrschrauben
2.2.3 Kontaktkorrosion
10.2 Auswahl der Bohrspitzenlänge
2.2.4 Spannungsrisskorrosion
10.3 Auswahl des Schraubenwerkstoffes
2.2.5 A2 und A4 in Verbindung mit korrosiven
10.4 Beispiel zur Auswahl einer reca sebS
Medien
Bohrschraube bei bekannten Belastungen
2.3 Kennzeichnung von nichtrostenden Schrauben
10.4.1 Auslegung bei Zugbeanspruchung
und Muttern
10.4.2 Auslegung bei Scherbeanspruchung
3. DIN-ISO Informationen
10.5 Belastungswerte für reca sebS
10.6 Belastungswerte für reca sebSta
4. Herstellung
10.7 reca Flügel-sebS
4.1 Herstellung von Schrauben und Muttern
10.7.1 Funktionsprinzip von Flügel-sebS
4.2 Spanlose Formung - Kaltformung
10.7.2 Einsatzbereich von Flügel-sebSta
4.3 Spanlose Formung - Warmformung
11. Niettechnik
4.4 Spanende Formung
4.5 Wärmebehandlung
11.1 Anwendungstechnik im Nietbereich
4.5.1 Vergüten (Härten, Anlassen)
11.2 Begriffe und mechanische Kenngrößen
4.5.2 Einsatzhärten
11.3 Trouble Shooting
4.5.3 Glühen (Tempern)
11.4 ABC der Niettechnik
5. Oberflächenschutz von Stahlschrauben
5.1 Bezeichnungssystem nach EN ISO 4042
15
2
INFO
1. Befestigungstechnik aus Stahl
1.1 Werkstoffe für Verbindungselemente
Der eingesetzte Werkstoff ist von entscheidender Bedeutung  DIN EN 20898 Teil 2 (ISO 898 Teil 2),
für die Qualität der Verbindungselemente (Schrauben, Mut- Mechanische Verbindungselemente Teil 2: Muttern
tern und Zubehörteile). Treten Fehler im eingesetzten Werk-
Diese Normen legen den einzusetzenden Werkstoff, die Kenn-
stoff auf, so kann das daraus gefertigte Verbindungselement
zeichnung, die Eigenschaften der fertigen Teile sowie auch
die an ihn gestellten Anforderungen nicht mehr erfüllen.
deren Prüfungen und Prüfmethoden fest.
Die wichtigsten Normen für Schrauben und Muttern sind:
Für die verschiedenen Festigkeitsklassen werden unterschied-
 DIN EN ISO 898-1, liche Werkstoffe eingesetzt, die in nachfolgender Tabelle 1
Mechanische Verbindungselemente Teil 1: Schrauben aufgeführt sind.
Festig- Chemische Zusammensetzung Anlaß- Die
keits- (Massenanteil in %) Tempe- wichtigsten
klasse Werkstoff und Wärmebehandlung (Stückanalyse) ratur Stähle
1)
C P S B °C
min. max. max. max. max. min.
b)
3.6  0,20 0,05 0,06  Q St 36-3,
b)
4.6  0,55 0,05 0,06  Q St 38-3
b)
4.8
Kohlenstoffstahl
5.6 0,13 0,55 0,05 0,06 Cq22, Cq35
b)
5.8  0,55 0,05 0,06 
b)
6.8 Cq22, Cq35
c) d)
8.8 Kohlenstoffstahl mit Zusätzen (z.B. Bor, Mn oder Cr), 0,15 0,40 0,035 0,035 19Mn B4,
22 B2, 35 B2,
abgeschreckt und angelassen
425
Cq45, 38 Cr2,
Kohlenstoffstahl, abgeschreckt und angelassen 0,25 0,55 0,035 0,035
46 Cr2,
41 Cr4
0,003
d)
9.8 Kohlenstoffstahl mit Zusätzen (z.B. Bor, Mn oder Cr), 0,15 0,35 0,035 0,035
abgeschreckt und angelassen 425
Kohlenstoffstahl, abgeschreckt und angelassen 0,25 0,55 0,035 0,035
e) f) d)
10.9 Kohlenstoffstahl mit Zusätzen (z.B. Bor, Mn oder Cr), 0,15 0,35 0,035 0,035 340 35 B2, 34 Cr4,
37 Cr4, 41 Cr4
abgeschreckt und angelassen
f)
10.9 Kohlenstoffstahl abgeschreckt und angelassen 0,25 0,55 0,035 0,035 35 B2, 34 Cr4,
d) 37 Cr4, 41 Cr4
Kohlenstoffstahl mit Zusätzen (z.B. Bor, Mn oder Cr), 0,20 0,55 0,035 0,035
425
abgeschreckt und angelassen
Legierter Stahl, abgeschreckt und angelassen g) 0,20 0,55 0,035 0,035
f) h) i)
12.9 Legierter Stahl, abgeschreckt und angelassen g) 0,28 0,50 0,035 0,035 380
Cr4, 41 Cr4,
34CrMo4,
42 Cr Mo4,
34 Cr Ni Mo 6,
30 Cr Ni Mo 8
a)
Der Bor-Gehalt darf 0,005% erreichen, vorausgesetzt, daß das nicht wirksame Bor durch Zusätze von Titan und/oder Aluminium kontrolliert wird.
b)
Für diese Festigkeitsklassen ist Automatenstahl mit folgenden maximalen Phosphor-, Schwefel- und Bleianteilen zulässig: Schwefel: 0,34%, Phosphor 0,11%;
Blei: 0,35%.
c)
Für Nenndurchmesser über 20 mm kann es notwendig sein, einen für die Festigkeitsklassen 10.9 vorgesehenen Werkstoff zu verwenden, um eine aus-
reichende Härtbarkeit sicherzustellen.
d)
Bei Kohlenstoffstählen mit Bor als Zusatz und einem Kohlenstoffgehalt unter 0,25% (Schmelzanalyse) muß ein Mangangehalt von mindestens 0,60% für
Festigkeitsklasse 8.8 und 0,70% für Festigkeitsklasse 9.8 und 10.9 vorhanden sein.
e)
Für Produkte aus diesen Stählen muß das Kennzeichen der Festigkeitsklasse unterstrichen sein (siehe Abschnitt 9). 10.9 muß alle in Tabelle 3 für 10.9 fest-
gelegten Eigenschaften erreichen. Die geringere Anlaßtemperatur bei 10.9 ergibt jedoch ein unterschiedliches Spannungsrelaxationsverfahren bei höheren
Temperaturen.
f)
Der Werkstoff für diese Festigkeitsklassen muß ausreichend härtbar sein um sicherzustellen, daß im Gefüge des Kernes im Gewindeteil ein Martensitanteil
von ungefähr 90% in gehärtetem Zustand vor dem Anlassen vorhanden ist.
g)
Legierter Stahl muß mindestens einen der folgenden Legierungsbestandteile in der angegebenen Mindestmenge enthalten: Chrom 0,30%, Nickel 0,30%,
Molybdän 0,20%, Vanadium 0,10%. Wenn zwei, drei oder vier Elemente in Kombination festgelegt sind und geringere Legierungsanteile haben, als oben
angegeben, dann ist der für die Klassifizierung anzuwendende Grenzwert 70% der Summe der oben angegebenen Einzelsegmente für die zwei, drei oder vier
betreffenden Elemente.
h)
Für die Festigkeitsklasse 12.9 ist eine metallographisch feststellbare, mit Phosphor angereicherte weiße Schicht an Oberflächen, die auf Zug beansprucht
werden, nicht zulässig.
i)
Die chemische Zusammensetzung und die Anlaßtemperatur werden zur Zeit untersucht.
Tabelle1: Auszug aus DIN EN ISO 898 Teil 1
15
3
INFO
1.2 Mechanische Eigenschaften von Stahlschrauben Zugfestigkeit bei Bruch im zylindrischen Schaft (abgedrehte
oder ganze Schrauben):
Dieses Kapitel gibt einen kurzen Überblick, mit welchen Me-
Rm = maximale Zugkraft/Querschnittsfläche = F/So [N/mm2]
thoden mechanische Eigenschaften von Schrauben festgelegt
und bestimmt werden.
Zugfestigkeit bei Bruch im Gewinde:
In diesem Zusammenhang wird auf die gebräuchlichsten
Rm = maximale Zugkraft/Spannungsquerschnitt = F/A [N/mm2]
Kennwerte und Nenngrößen eingegangen.
As Spannungsquerschnitt
1.2.1 Zugversuch
1.2.3 Streckgrenze Re (N/mm2)
Mit Hilfe des Zugversuchs werden wichtige Kennwerte für
Schrauben wie Zugfestigkeit Rm, Streckgrenze Re, 0,2 %- Nach DIN EN ISO 898 Teil 1 kann die genaue Streckgrenze
Dehngrenze Rp0,2, und Bruchdehnung A5 (%) bestimmt. Dabei nur an abgedrehten Proben ermittelt werden (Ausnahme: rost-
wird unterschieden in  Zugversuch mit abgedrehten Proben und säurebeständige Schrauben, Stahlgruppe A1 A5). Die
und  Zugversuch an ganzen Schrauben (DIN EN ISO 898 Teil Streckgrenze gibt an, ab welcher Spannung trotz zunehmen-
1). der Verlängerung die Zugkraft erstmalig gleichbleibt oder ge-
ringer wird. Sie stellt den Übergang zwischen dem elastischen
in den plastischen Bereich dar. Der qualitative Verlauf einer
4.6 Schraube (weicher Stahl) im Spannungs-Dehnungs-Dia-
gramm ist in Abbildung C dargestellt.
Zugversuch an Zugversuch an
abgedrehter Schraube ganzer Schraube
Abb. A Abb. B
Spannungs-Dehnungs-Diagramm einer Schraube
mit der Güte 4.6 (qualitativ)
Bei rost- und säurebeständigen Schrauben mit der Stahl-
gruppe A1 A5 ist der Zugversuch nach DIN ISO 3506 an
Abb. C
ganzen Schrauben durchzuführen.
1.2.2 Zugfestigkeit Rm (N/mm2) 1.2.4 0,2 %-Dehngrenze Rp0,2 (N/mm2)
Die Zugfestigkeit Rm gibt an, ab welcher Zugspannung es zu Dieser Kennwert wird für Schrauben mit einem stetigen Über-
einem Bruch der Schraube kommen darf. Sie ergibt sich aus gang vom elastischen in den plastischen Bereich benutzt
der Höchstkraft und dem entsprechenden Querschnitt. Der (Schrauben mit hoher Festigkeit wie z. B. 10.9), da die Strek-
Bruch darf nur im Schaft oder im Gewinde eintreten und nicht kgrenze nur schwer bestimmt werden kann. Die 0,2 %-Dehn-
im Übergang zwischen Kopf und Schaft. grenze Rp0,2 stellt diejenige Spannung dar, bei der eine blei-
bende Dehnung von 0,2 % erreicht wird. Der qualitative Span-
nungsverlauf im Spannungs-Dehnungs-Diagramm für eine
10.9 Schraube ist in Abbildung D dargestellt.
15
4
INFO
Lo definierte Länge vor dem Zugversuch lo = 5 x do
Lu Länge nach dem Bruch
do Schaftdurchmesser vor dem Zugversuch
Beispiel eines Proportionalstabes
Abb. E
1.2.7 Härte und Härteprüfverfahren
Definition:
Das ist der Widerstand, den ein Werkstoff dem Eindringen ei-
nes anderen Stoffes entgegensetzt.
Spannungs-Dehnungs-Diagramm einer Schraube
mit der Güte 10.9 (qualitativ)
Abb. D
1.2.5 Festigkeitsklassen
Schrauben werden mit Festigkeitsklassen gekennzeichnet, so
daß es sehr einfach möglich ist die Zugfestigkeit Rm und die
Streckgrenze Re (bzw. die 0,2 %-Dehngrenze Rp0,2) zu ermit-
teln.
Beispiel:
Schraube 8.8
1. Bestimmung von Rm:
Die erste Zahl mit 100 multiplizieren.
: Rm = 8 x 100 = 800 N/mm2
2. Bestimmung von Re bzw. Rp0,2:
Die erste Zahl mit der zweiten Zahl multipliziert und das Er-
gebnis mit 10 multipliziert ergibt die Streckgrenze Re bzw.
0,2%-Dehngrenze Rp0,2.
: Re = (8 x 8) x 10 = 640 N/mm2
1.2.6 Bruchdehnung A5 (%)
Die Bruchdehnung ist ein wichtiger Kennwert für die Beurtei-
lung der Verformbarkeit eines Werkstoffes und entsteht bei
der Belastung bis zum Schraubenbruch. Diese wird an abge-
drehten Schrauben mit definiertem Schaftbereich bestimmt
(Ausnahme: rost- und säurebeständige Schrauben, Stahl-
gruppe A1 A5). Die bleibende plastische Dehnung wird in
Prozent angegeben und nach folgender Formel berechnet:
A5 = (Lu Lo) / Lo x 100
15
5
INFO
Die wichtigsten Härteprüfverfahren in der Praxis sind:
Prüfverfahren Härte Vickers HV Härte Brinell HB Härte Rockwell HRC
ISO 6507 ISO 6506 ISO 6508
Prüfkörper Pyramide Kugel Kegel
Das Prüfverfahren nach Härte Vickers umfaßt für Schrauben den gesamten üblichen Härtebereich.
Vergleich von Härteangaben
Die folgende Grafik F gilt für Stähle und entspricht den Härte- Ergebnissen ist nur mit dem gleichen Verfahren und unter den
vergleichstabellen in DIN 50150. Diese sollen als Anhalts- gleichen Bedingungen möglich.
punkt dienen, denn ein exakter Vergleich von
Abb. F: Vergleich von Härteangaben
15
6
INFO
1.3 Festigkeitsklassen von Schrauben
Mit Hilfe der Festigkeitsklassen werden die Eigenschaften von klassen, bei denen jeweils die Eigenschaften wie Zug-
Schrauben und Muttern beschrieben. Dies erfolgt festigkeit, Härte, Streckgrenze, Bruchdehnung usw. auf-
in untenstehender Tabelle 3 anhand von 10 Festigkeits- geführt sind.
Festigkeitsklasse
Ab- Mechanische und 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.83) 10.9 12.9
schnitt physikalische Eigenschaft d d" d >
16 mmc) 16 mmc)
5.1 Nennzugfestigkeit Rm, Nenn N/mm2 300 400 500 600 800 800 900 1000 1200
5.2 Nennzugfestigkeit Rm,min d) e) N/mm2 330 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220
5.3 Vickershärte HV min. 95 120 130 155 160 190 250 255 290 320 385
F e" 98 N f)
max. 220 250 320 335 360 380 435
5.4 Brinellhärte HB min. 90 114 124 147 152 181 238 242 276 304 366
F = 30 D2 f)
max. 209 238 304 318 342 361 414
5.5 Rockwellhärte HR HRB 52 67 71 79 82 89     
min.
HRC       22 23 28 32 39
f)
HRB 95,0 99,5     
max.
HRC   32 34 37 39 44
5.6 Oberflächenhärte
g)
max. 
HV 0,3
5.7 untere Streckgrenze Nennwert 180 240 320 300 400 480     
ReLh) in N/mm2
min 190 240 340 300 420 480     
5.8 0,2%-Dehngrenze Rp 0,2 i) Nennwert  640 640 720 900 1080
in N/mm2 min.  640 660 720 940 1100
5.9 Spannung Sp/ReL oder
unter Prüfkraft Sp/Rp 0,2 0,94 0,94 0,91 0,93 0,90 0,92 0,91 0,91 0,90 0,88 0,88
Sp 180 225 310 280 380 440 580 600 650 830 970
5.10 Bruchdrehmoment MB Nm min.  siehe ISO 898-7
5.11 Bruchdehnung A in % min. 25 22  20   12 12 10 9 8
5.12 Brucheinschnürung Z % min.  52 48 48 44
5.13 Festigkeit unter Schräg- Die Werte unter Schrägzugbelastung für ganze Schrauben (nicht Stiftschrauben)
e)
zugbelastung dürfen die in Abschnitt 5.2 angegebenen Mindestzugfestigkeiten nicht unterschreiten.
5.14 Kerbschlagarbeit KU J min.  25  30 30 25 20 15
5.15 Kopfschlagzähigkeit kein Bruch
5.16 Mindesthöhe der nicht
 1/2 H1 2/3 H1 3/4 H1
entkohlten Gewindezone E
Maximale Tiefe
mm  0,015
der Auskohlung G
5.17 Härte nach Wiederanlassen  Härteabfall max. 20 HV
5.10 Oberflächenzustand in Übereinstimmung mit ISO 6157-1 oder ISO 6157-3, soweit zutreffend
a)
Bei Schrauben der Festigkeitsklasse 8.8 mit Gewindedurchmesser d d" 16 mm besteht ein erhöhtes Abstreifrisiko für Muttern, wenn die Schraubenverbindung
über die Prüfkraft der Schraube hinaus angezogen wird. Die Norm ISO 898-2 wird zur Beachtung empfohlen.
b)
Die Festigkeitsklasse 9.8 gilt nur für Gewinde-Nenndurchmesser d d" 16 mm.
c)
Für Stahlschrauben liegt die Grenze bei 12 mm.
d)
Die Mindest-Zugfestigkeiten gelten für Schrauben mit Nennlängen l e" 2,5 d. Die Mindest-Härten gelten für Schrauben mit Nennlängen l < 2,5 d und für sol-
che Produkte, die nicht im Zugversuch geprüft werden können (z.B. wegen der Kopfform).
e)
Für die Prüfung an ganzen Schrauben müssen die Bruchkräfte, die zur Berechnung von Rm verwendet werden, mit den Werten in den Tabellen 6 und 8 über-
einstimmen.
f)
Ein Härtewert am Ende der Schraube darf höchstens 250 HV, 238 HB oder 99,5 HRB betragen.
g)
Die Oberflächenhärte darf am jeweiligen Produkt 30 Vickerspunkte der gemessenen Kernhärte nicht überschreiten, wenn sowohl die Oberflächenhärte als
auch die Kernhärte mit HV 0,3 ermittelt werden. Für die Festigkeitsklasse 10.9 darf eine Oberflächenhärte von 390 HV nicht überschritten werden.
h)
Falls die untere Streckgrenze ReL nicht bestimmt werden kann, gilt die 0,2%-Dehngrenze Rp 0,2. Für die Festigkeitsklassen 4.8, 5.8 und 6.8 sind die Werte
für Rel. nur als Berechnungsgrundlage angegeben, sie werden nicht geprüft.
i)
Das der Bezeichnung der Festigkeitsklasse entsprechende Streckgrenzenverhältnis und die Mindestspannung an der 0,2%-Dehngrenze Rp 0,2 gelten für spa-
nend bearbeitete Proben. Bei Prüfung von ganzen Schrauben variieren diese Werte aufgrund von Auswirkungen des Herstellverfahrens und der Größenein-
flüsse.
Tab. 3: Auszug aus EN ISO 898-1
15
7
INFO
1.3.1 Prüfkräfte
Die Prüfkraft nach den Tabellen 4 und 5 wird im Zugversuch bei gilt eine Toleranz von Ä… 12,5 µm. Für den Anwender stel-
axial auf die Schraube aufgebracht und 15 s gehalten. Der len die folgenden Tabellen ein wichtiges Hilfsmittel bei der
Versuch gilt als bestanden, wenn die Schraubenlänge nach Auswahl von geeigneten Schrauben dar.
Messung mit der Länge vor dem Versuch übereinstimmt. Hier-
Metrisches ISO-Regelgewinde
Nenn- Festigkeitsklasse
Spannungs-
Gewinde a) querschnitt 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
d As, Nenn b)
Prüfkraft (As, Nenn · Sp) in N
mm2
M 3 5,03 910 1 130 1 560 1 410 1 910 2 210 2 290 3 270 4 180 4 880
M 3,5 6,78 1 220 1 530 2 100 1 900 2 580 2 980 3 940 4 410 5 630 6 580
M 4 8,78 1 580 1 980 2 720 2 460 3 340 3 860 5 100 5 710 7 290 8 520
M 5 14,2 2 560 3 200 4 400 3 980 5 400 6 250 8 230 9 230 11 800 13 800
M 6 20,1 3 620 4 520 6 230 5 630 7 640 8 840 11 600 13 100 16 700 19 500
M 7 28,9 5 200 6 500 8 960 8 090 11 000 12 700 16 800 18 800 24 000 28 000
M 8 36,6 6 590 8 240 11 400 10 200 13 900 16 100 21 200 23 800 30 400 35 500
M 10 58,0 10 400 13 000 18 000 16 200 22 000 25 500 33 700 37 700 48 100 56 300
M 12 84,3 15 200 19 000 26 100 23 600 32 000 37 100 48 900 c) 54 800 70 000 81 800
M 14 115 20 700 25 900 35 600 32 200 43 700 50 600 66 700 c) 74 800 95 500 112 000
M 16 157 28 300 35 300 48 700 44 000 59 700 69 100 91 000 c) 102 000 130 000 152 000
M 18 192 34 600 43 200 59 500 53 800 73 000 84 500 115 000  159 000 186 000
M 20 245 44 100 55 100 76 000 68 600 93 100 108 000 147 000  203 000 238 000
M 22 303 54 500 68 200 93 900 84 800 115 000 133 000 182 000  252 000 294 000
M 24 353 63 500 79 400 109 000 98 800 134 000 155 000 212 000  293 000 342 000
M 27 459 82 600 103 000 142 000 128 000 174 000 202 000 275 000  381 000 445 000
M 30 561 101 000 126 000 174 000 157 000 213 000 247 000 337 000  466 000 544 000
M 33 694 125 000 156 000 215 000 194 000 264 000 305 000 416 000  570 000 673 000
M 36 817 147 000 184 000 253 000 229 000 310 000 359 000 490 000  678 000 792 000
M 39 976 176 000 220 000 303 000 273 000 371 000 429 000 586 000  810 000 947 000
a)
Wenn in der Gewindebezeichnung keine Gewindesteigung angegeben ist, so gilt Regelgewinde (siehe ISO 261 und ISO 262).
b)
Berechnung von As siehe 8.2.
c)
Für Stahlbauschrauben gilt 50 700 N, 68 800 N bzw. 94 500 N.
Tab. 4: Auszug aus EN ISO 898-1, Prüfkräfte für metrisches ISO-Regelgewinde
15
8
INFO
Metrisches ISO-Feingewinde
Nenn- Festigkeitsklasse
Gewinde spannungs-
dx Pa) querschnitt 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
As,
Nenn
Prüfkraft (As, Nenn · Sp) in N
mm2
M 8 x 1 39,2 7 060 8 820 12 200 11 000 14 900 17 200 22 700 25 500 32 500 38 000
M 10 x 1 64,5 11 600 14 500 20 000 18 100 24 500 28 400 37 400 41 900 53 500 62 700
M 10 x 1,25 61,2 11 000 13 800 19 000 17 100 23 300 26 900 35 500 39 800 50 800 59 400
M 12 x 1,25 92,1 16 600 20 700 28 600 25 800 35 000 40 500 53 400 59 900 76 400 89 300
M 12 x 1,5 88,1 15 900 19 800 27 300 24 700 33 500 38 800 51 100 57 300 73 100 85 500
M 14 x 1,5 125 22 500 28 100 38 800 35 000 47 500 55 000 72 500 81 200 104 000 121 000
M 16 x 1,5 167 30 100 37 600 51 800 46 800 63 500 73 500 96 900 109 000 139 000 162 000
M 18 x 1,5 216 38 900 48 600 67 000 60 500 82 100 95 000 130 000  179 000 210 000
M 20 x 1,5 272 49 000 61 200 84 300 76 200 103 000 120 000 163 000  226 000 264 000
M 22 x 1,5 333 59 900 74 900 103 000 93 200 126 000 146 000 200 000  276 000 323 000
M 24 x 2 384 69 100 86 400 119 000 108 000 146 000 169 000 230 000  319 000 372 000
M 27 x 2 496 89 300 112 000 154 000 139 000 188 000 218 000 298 000  412 000 481 000
M 30 x 2 621 112 000 140 000 192 000 174 000 236 000 273 000 373 000  515 000 602 000
M 33 x 2 761 137 000 171 000 236 000 213 000 289 000 335 000 457 000  632 000 738 000
M 36 x 3 865 156 000 195 000 268 000 242 000 329 000 381 000 519 000  718 000 838 000
M 39 x 3 1030 185 000 232 000 319 000 288 000 391 000 453 000 618 000  855 000 999 000
a)
Wenn in der Gewindebezeichnung keine Gewindesteigung angegeben ist, so gilt Regelgewinde (siehe ISO 261 und ISO 262).
Tab. 5: Auszug aus EN ISO 898-1, Prüfkräfte für metrisches ISO-Feingewinde
1.3.2 Eigenschaften von Schrauben bei erhöhten
Temperaturen
Die angegebenen Werte gelten nur als Anhalt für die Minde- erhöhten Temperaturen geprüft werden. Sie sind nicht für die
rung der Streckgrenzen bei Schrauben, die unter Annahmeprüfung von Schrauben bestimmt.
Temperatur
Festigkeits- + 20 °C + 100 °C + 200 °C + 250 °C + 300 °C
klasse
Untere Streckgrenze ReL oder 0,2%-Dehngrenze Rp 0,2
N/mm2
4.6-2 240 210 190 170 140
5.6 300 250 210 190 160
8.8 640 590 540 510 480
10.9 940 875 790 745 705
12.9 1100 1020 925 875 825
Tab. 6: Auszug aus EN ISO 898-1
1.4 Festigkeitsklassen für Muttern
Bei Muttern wird in der Praxis die Prüfspannung und die dar-
Beispiel:
aus errechnete Prüfkraft als Kennzahl (04 bis 12) angegeben,
M6, Prüfspannung 600 N/mm2
da auf die Angabe der Streckgrenze verzichtet werden kann.
600/100 = 6 : Festigkeitsklasse 6
Bis zu den jeweils aufgeführten Prüfkräften in Tabelle 7 ist
eine bedenkenlose Beanspruchung einer Schraube auf Zug
möglich. Die Festigkeitsklasse einer Mutter wird durch die auf
einen gehärteten Prüfdorn bezogene Prüfspannung beschrie-
ben und durch 100 dividiert.
15
9
INFO
Die Prüfkraft FP wird mit Hilfe der Prüfspannung Sp
(DIN EN 20898 Teil 2) und dem Nennspannungsquerschnitt As
wie folgt berechnet: Fp = As x Sp
Prüfkräfte für Metrisches ISO-Regelgewinde (Muttern)
Nenn- Festigkeitsklasse
spannungs-
Gewinde Gewinde- querschnitt 04 05 4 5 6 8 9 10 12
steigung des
Prüfdorns
As Prüfkraft (As x Sp), N
mm mm2
M 3 0,5 5,03 1 910 2 500  2 600 3 000 4000 4 500 5 200 5 800
M 3,5 0,6 6,78 2 580 3 400  3 550 4 050 5 400 6 100 7 050 7 800
M 4 0,7 8,78 3 340 4 400  4 550 5 250 7 000 7 900 9 150 10 100
M 5 0,8 14,2 5 400 7 100  8 250 9 500 12 140 13 000 14 800 16 300
M 6 1 20,1 7 640 10 000  11 700 13 500 17 200 18 400 20 900 23 100
M 7 1 28,9 11 000 14 500  16 800 19 400 24 700 26 400 30 100 33 200
M 8 1,25 36,6 13 900 18 300  21 600 24 900 31 800 34 400 38 100 42 500
M 10 1,5 58,0 22 000 29 000  34 200 39 400 50 500 54 500 60 300 67 300
M 12 1,75 84,3 32 000 42 200  51 400 59 000 74 200 80 100 88 500 100 300
M 14 2 115 43 700 57 500  70 200 80 500 101 200 109 300 120 800 136 900
M 16 2 157 59 700 78 500  95 800 109 900 138 200 149 200 164 900 186 800
M 18 2,5 192 73 000 96 000 97 900 121 000 138 200 176 600 176 600 203 500 230 400
M 20 2,5 245 93 100 122 500 125 000 154 400 176 400 225 400 225 400 259 700 294 000
M 22 2,5 303 115 100 151 500 154 500 190 900 218 200 278 800 278 800 321 200 363 600
M 24 3 353 134 100 176 500 180 000 222 400 254 200 324 800 324 800 374 800 423 600
M 27 3 459 174 400 229 500 234 100 289 200 330 500 422 300 422 300 486 500 550 800
M 30 3,5 561 213 200 280 500 286 100 353 400 403 900 516 100 516 100 594 700 673 200
M 33 3,5 694 263 700 347 000 353 900 437 200 499 700 638 500 638 500 735 600 832 800
M 36 4 817 310 500 408 500 416 700 514 700 588 200 751 600 751 600 866 000 980 400
M 39 4 976 370 900 488 000 497 800 614 900 702 700 897 900 897 900 1 035 000 1 171 000
Tab. 7: Auszug aus EN ISO 20898-2, Prüfkräfte für metrisches ISO-Regelgewinde (Muttern)
Der Nenn-Spannungsquerschnitt wird wie folgt berechnet:
2
Ä„ d2 + d3
As =
( )
4 2
Hierin bedeuten:
d2 Flankendurchmesser des Außengewindes
(Nennmaß)
d3 Kerndurchmesser des Fertigungsprofils
des Außengewindes (Nennmaß)
H
d3 = d1 
6
mit
d1 Kerndurchmesser des Grundprofils
des Außengewindes
H Höhe des Profildreiecks des Gewindes
15
10
INFO
1.5 Paarung von Schrauben und Muttern
Regel: Anmerkung:
Bei einer Schraube mit der Festigkeitsklasse 8.8 ist auch die Im allgemeinen können Muttern der höheren Festigkeitsklasse
Mutter mit einer Festigkeitsklasse von 8 zu wählen. anstelle von Muttern der niedrigeren Festigkeitsklasse ver-
wendet werden. Dies ist ratsam für eine Schrauben-Mutter-
Um die Gefahr des Abstreifens von Gewinden beim Anziehen Verbindung mit Belastungen oberhalb der Streckgrenze oder
mit modernen Verfahren der Montagetechnik zu vermeiden, oberhalb der Prüfspannung (Dehnschrauben).
müssen Schrauben und Muttern von derselben Festigkeits-
klasse sein. Darüber hinaus ist eine solche Schraubenverbin-
dung voll belastbar.
Paarung von Schrauben und Muttern
(Nennhöhen e" 0,8 D)
Zugehörige Schraube Mutter
Festigkeitsklasse
Typ 1 Typ 2
der Mutter
Festigkeitsklasse Gewindebereich Gewindebereich
4 3.6 4.6 4.8 > M 16 > M 16 
3.6 4.6 4.8 d" M 16
5 d" M 39 
5.6 5.8 d" M 39
6 6.8 d" M 39 d" M 39 
8 8.8 d" M 39 d" M 39 > M 16 d" M 39
9 9.8 d" M 16  d" M 16
10 10.9 d" M 39 d" M 39 
12 12.9 d" M 39 d" M16 d" M 39
Tab. 8: Auszug aus EN ISO 20898 Teil 2
15
11
INFO
1.6 Anzugsdrehmoment und Vorspannkraft von
metrischen Schrauben
Regelgewinde, Reibungszahl µ ges. = 0,14
Ab- Vorspannkraft Anziehdrehmoment
messung x P FV [N] MA [Nm]
4.6 5.6 8.8 10.9 12.9 4.6 5.6 8.8 10.9 12.9
M 4 x 0,7 1.280 1.710 3.900 5.700 6.700 1,02 1,37 3,0 4,4 5,1
M 5 x 0,8 2.100 2.790 6.400 9.300 10.900 2,0 2,7 5,9 8,7 10
M 6 x 1,0 2.960 3.940 9.000 13.200 15.400 3,5 4,6 10 15 18
M 8 x 1,25 5.420 7.230 16.500 24.200 28.500 8,4 11 25 36 43
M 10 x 1,5 8.640 11.500 26.000 38.500 45.000 17 22 49 72 84
M 12 x 1,75 12.600 16.800 38.500 56.000 66.000 29 39 85 125 145
M 14 x 2,0 17.300 23.100 53.000 77.000 90.000 46 62 135 200 235
M 16 x 2,0 23.800 31.700 72.000 106.000 124.000 71 95 210 310 365
M 18 x 2,5 28.900 38.600 91.000 129.000 151.000 97 130 300 430 500
M 20 x 2,5 37.200 49.600 117.000 166.000 194.000 138 184 425 610 710
M 22 x 2,5 46.500 62.000 146.000 208.000 243.000 186 250 580 830 970
M 24 x 3,0 53.600 71.400 168.000 239.000 280.000 235 315 730 1.050 1.220
M 27 x 3,0 70.600 94.100 221.000 315.000 370.000 350 470 1.100 1.550 1.800
M 27 x 3,0 70.600 94.100 221.000 315.000 370.000 350 470 1.100 1.550 1.800
M 30 x 3,5 85.700 114.500 270.000 385.000 450.000 475 635 1.450 2.100 2.450
M 33 x 3,5 107.000 142.500 335.000 480.000 560.000 645 865 2.000 2.800 3.400
M 36 x 4,0 125.500 167.500 395.000 560.000 660.000 1.080 1.440 2.600 3.700 4.300
M 39 x 4,0 151.000 201.000 475.000 670.000 790.000 1.330 1.780 3.400 4.800 5.600
Feingewinde, Reibungszahl µ ges. = 0,14
Ab- Vorspannkraft Anziehdrehmoment
messung x P FV [N] MA [Nm]
8.8 10.9 12.9 8.8 10.9 12.9
M 8 x 1 18.100 26.500 31.000 27 40 47
M 10 x 1,25 28.500 41.500 48.500 54 79 93
M 12 x 1,25 43.000 64.000 74.000 96 140 165
M 12 x 1,5 40.500 60.000 70.000 92 140 165
M 14 x 1,5 58.000 86.000 100.000 150 220 260
M 16 x 1,5 79.000 116.000 136.000 230 340 390
M 18 x 1,5 106.000 152.000 177.000 350 490 580
M 20 x 1,5 134.000 191.000 224.000 480 690 800
M 22 x 1,5 166.000 236.000 275.000 640 920 1.070
M 24 x 2 189.000 270.000 315.000 810 1.160 1.350
M 27 x 2 245.000 350.000 410.000 1.190 1.700 2.000
M 30 x 2 309.000 440.000 515.000 1.610 2.300 2.690
Wahl des richtigen Reibwertes
Zur genauen Bestimmung der Vorspannkraft und des Anzieh- Aus diesem Grunde können lediglich Empfehlungen für die
drehmoments ist die Kenntnis des Reibungskoeffizienten Vor- Wahl des Reibungskoeffizienten gegeben werden.
aussetzung. Es scheint allerdings fast unmöglich zu sein, Für Senkkopfschrauben gelten 80% der Werte im Anziehdreh-
für die Vielzahl der Oberflächen- und Schmierzustände ge- moment, aufgrund der Restbodendicke.
sicherte Werte für die Reibungskoeffizienten und vor allem
Bsp.: M 12, 10.9 = 125 Nm x 0,8 = 100 Nm.
deren Streuungen anzugeben. Hinzu kommen noch die Streu-
ungen der verschiedenen Anziehmethoden, die ebenfalls ei-
nen mehr oder weniger großen Unsicherheitsfaktor darstellen.
15
12
INFO
1.6.1 Anzugsdrehmoment und Vorspannkraft von
 Sicherungsschrauben und Muttern
 Flanschschrauben und Muttern
(nach Herstellerangaben)
Bei einer neunzigprozentigen Ausnutzung der Dehngrenze Rp 0,2
Vorspannkräfte FV,max [N] Anziehdrehmoment MA [Nm]
Gegenwerkstoff M5 M6 M8 M10 M12 M14 M16 M5 M6 M8 M10 M12 M14 M16
reca Lock- Stahl
9000 12 600 23 200 37 000 54 000 74 000 102 000 11 19 42 85 130 230 330
Rm < 800 (N/mm2)
Schrauben
Güte 10.9
Stahl
9000 12 600 23 200 37 000 54 000 74 000 102 000 10 18 37 80 120 215 310
und Muttern Rm = 800 1100 (N/mm2)
Güte 10
Grauguss 9000 12 600 23 200 37 000 54 000 74 000 102 000 9 16 35 75 115 200 300
1.6.2 Anzugsdrehmomente für Linsenschrauben mit Innensechskant (ähnlich ISO 7380)
und angepresstem Flansch (schwarz, Festigkeitsklasse 10.9)
Anziehdrehmoment MA [Nm]
M3 M4 M5 M6 M8 M10 M12
1 3 6 11 27 52 100
15
13
INFO
1.7 Kennzeichnung von Schrauben und Muttern
Sechskantschrauben: Zylinderschrauben mit Innensechskant:
Die Kennzeichnung von Sechskantschrauben mit Hersteller- Die Kennzeichnung von Zylinderschrauben mit Innensechskant
zeichen und Festigkeitsklassen ist vorgeschrieben für alle Fe- mit Herstellerzeichen und Festigkeitsklassen ist vorgeschrie-
stigkeitsklassen und einem Gewinde-Nenndurchmesser von ben für Festigkeitsklassen e" 8.8 und einem Gewindedurch-
d e" 5 mm. messer von d e" 5 mm.
Die Kennzeichnung der Schraube ist dort anzubringen, wo es
die Form der Schraube zuläßt.
Abb. G: Beispiel für die Kennzeichnung von Sechskant- Abb. G: Beispiel für die Kennzeichnung von Zylinderschrauben
schrauben mit Innensechskant
Kennzeichnung von Muttern nach DIN EN 20898 Teil 2
Festigkeitsklasse 04 05 4 5 6 8 9 10 12
Kennzeichen 04 05 4 5 6 8 9 10 12
Die Kennzeichnung von Sechskantmuttern mit Herstellerzeichen
und Festigkeitsklassen ist vorgeschrieben für alle Festigkeits-
klassen und mit einem Gewinde von e" M5.
Die Sechskantmuttern müssen auf der Auflagefläche oder einer
Schlüsselfläche vertieft oder auf der Fase erhöht gekennzeichnet
werden. Erhöhte Kennzeichen dürfen nicht über die Auflageflä-
che der Mutter hinausragen.
Alternativ zur Kennzeichnung durch die Kennzahl der Festig-
keitsklasse kann eine Kennzeichnung auch mit Hilfe des Uhr-
Abb. H: Beispiel für die Kennzeichnung mit der Kennzahl der
zeigersystems erfolgen (weitere Informationen siehe DIN EN
Festigkeitsklasse
20898 Teil 2).
1.8 Zollgewinde Umrechnungstabellen Zoll/mm
Zoll 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 5/8 3/4 7/8 1 1.1/4
mm 6,3 7,9 9,5 11,1 12,7 15,9 19,1 22,2 25,4 31,8
Zoll 1.1/2 1.3/4 2 2.1/4 2.1/2 2.3/4 3 3.1/2 4
mm 38,1 44,5 50,8 57,1 63,5 69,9 76,2 88,9 102,0
Anzahl der Gewindegänge auf 1Å» UNC/UNF
O-Zoll 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 5/8 3/4
Gewindegänge UNC 20 18 16 14 13 11 10
Gewindegänge UNF 28 24 24 20 20 18 16
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14
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1.9 Prüfbescheinigungen nach EN 10204:
Für besondere Anforderungen und/oder sicherheitsrelevante grund seiner Kenntnisse über Einsatz und besonderer Anfor-
Einsatzfälle können zusätzliche artikel- oder einsatzspezifi- derungen zu bestimmen und spätestens entsprechend bei Be-
sche Prüfungen - werkseitig oder durch Beauftragte werksun- stellung vorzugeben. Kosten für zusätzliche Prüfungen sind im
abhängige Sachverständige oder Prüfinstitute - durchgeführt Produktpreis nicht enthalten.
werden. Die Ergebnisse dieser Extraprüfungen werden in ei-
ner Prüfbescheinigung dokumentiert. Über Arten von Prüfbescheinigungen, die sich als Vorgabe für
Schrauben, Muttern und ähnliche Form- und Zubehörteile be-
Art und Umfang dieser zusätzlichen Prüfungen und wer diese währt und durchgesetzt haben, sind:
durchführen und dokumentieren soll, hat der Vertwender auf-
Norm- Bescheinigung Spezifische Bemerkungen Grundlagen der Aussteller
Bezeichnung Prüfung Prüfungsergebnissen Prüfung
2.11) Werkbescheinigung Nein1) Nein Lieferbedingungen Hersteller
der Bestellung, ggf.
2.21) Werkzeugnis Jein1) Ja2)
amtliche Vorschriften
2.33) Werkprüfzeugnis und Technische Regeln
3.1.A Abnahmeprüfzeugnis Amtliche Vorschriften Sachverständiger
3.1.A und gemäß amtlicher
Technische Regeln Vorschrift5
3.1.B Ausnahmeprüfzeignis Lieferbedingungen Werksach-
3.1.B der Bestellung, ggf. verständiger
Ja4) Ja
amtliche Vorschriften
und Technische Regeln
3.1.C Abnahmeprüfzeugnis Lieferbedingungen Sachverständiger
3.1.C der Bestellung6)
Sachverständiger
3.2 Abnahmeprüf-
des Herstellers und
protokoll
Sachverständiger
des Bestellers
1)
nicht empfehlenswert, da keinerlei spezifische Aussage zum gelieferten Produkt
2)
Prüfergebnis auf der Grundlage nicht spezifischer Prüfungen (= aus laufenden Serien-Fertigungsaufzeichnungen - nicht aus Prüfungen an Teilen des
Lieferloses)
3)
Bescheinigung durch den Hersteller (der nicht über einen unabhängigen Werksachverständigen verfügt, sonst siehe 3.1.B)
4)
 spezifisch = Prüfungen werden an Teilen aus der Liefermenge durchgeführt (die für zerstörende Prüfungen erforderliche Probenmenge ist bei der
Bestellmenge zu berücksichtigen)
5)
nach Vorgabe des Bestellers, z. B. TÜV, GL, DB
6)
z. B. Bestimmung der Streckgrenze/Kerbschlagbarkeit bei vorgegebenen Hoch- oder Tieftemperaturen, bestimmte Rissprüfverfahren
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15
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2. Rost- und säurebeständige Verbindungselemente
2.1 Mechanische Eigenschaften Das ISO-Bezeichnungssystem für die austenitische
Stahlgruppe
Für Schrauben und Muttern aus Edelstahl gilt die DIN EN
ISO 3506. Es gibt eine Vielzahl von nichtrostenden Stählen,
die in die drei Stahlgruppen Austenitisch, Ferritisch und Mar-
Austenitisch
tensitisch untergliedert werden, wobei der austenitische Stahl
die größte Verbreitung gefunden hat.
Die Stahlgruppen und die Festigkeitsklassen werden mit einer
vierstelligen Buchstaben- und Ziffernfolge bezeichnet.
Identifizierung
Beispiel:
der A1 A2 A3 A4 A5
A2 70
Stahlgruppen
A : Austenitischer Stahl
2 : Legierungstyp innerhalb der Gruppe A
70 : Zugfestigkeit mindestens 700 N/mm2, kaltverfestigt
Festigkeits-
50 70 80
klassen
weich kalt- hoch-
verfestigt fest
Abb. I
Die wichtigsten nichtrostenden Stähle und ihre Zusammensetzung
Werkstoff- Werkstoff- C Si Mn Cr Mo Ni Altri
bezeichnung Nr. % d" % d" % % % % %
17,0 8,5
X 5 Cr Ni 1810 1.4301 d" 0,07 1,0 2,0 ÷  ÷ 
20,0 10,0
17,0 10
X 2 Cr Ni 1811 1.4306 d" 0,03 1,0 2,0 ÷  ÷ 
A 2
20,0 12,5
17,0 10,5
X 8 Cr Ni 19/10 1.4303 d" 0,07 1,0 2,0 ÷  ÷ 
20,0 12
17,0 9,0
X 6 Cr Ni Ti 1811 1.4541 d" 0,10 1,0 2,0 ÷  ÷ Ti e" 5 X % C
A 3
19,0 11,5
16,5 2,0 10,5
X 5 Cr Ni Mo 1712 1.4401 d" 0,07 1,0 2,0 ÷ ÷ ÷ 
18,5 2,5 13,5
A 4
16,5 2,0 11
X 2 Cr Ni Mo 1712 1.4404 d" 0,03 1,0 2,0 ÷ ÷ ÷ 
18,5 2,5 14
16,5 2,0 10,5
X 6 Cr Ni Mo Ti 1712 1.4571 d" 0,10 1,0 2,0 ÷ ÷ ÷ Ti e" 5 X % C
A 5
18,5 2,5 13,5
Tab. 11: Gängige nichtrostende Stähle und ihre chemische Zusammensetzung
15
16
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2.1.1 Festigkeitseinteilung von Edelstahlschrauben
In der DIN ISO 3506 sind die für Verbindungselemente emp- Für die Auslegung von Schraubenverbindungen aus austeniti-
fohlenen Stahlsorten zusammengestellt. Es wird vorwiegend
schem Stahl sind die mechanischen Festigkeitswerte der
austenitischer Stahl A2 verwendet. Bei erhöhten Korrosions- nachfolgenden Tabelle 12 zugrundezulegen.
beanspruchungen werden hingegen Chrom-Nickel-Stähle aus
der Stahlgruppe A4 verwendet.
Mechanische Eigenschaften von Verbindungselementen der austenitischen Stahlgruppen
Schrauben
Stahl- Stahl- Festigkeits- Durchmesser- Zug- 0,2%- Bruch-
gruppe sorte klasse bereich festigkeit Dehngrenze dehnung
2)
Rm 1) Rp 0,2 1) A
mm
N/mm2 N/mm2
min. min. min.
50 d" M 39 500 210 0,6 d
A1, A2
A3, A4
Austenitisch 70 d" M 24 3) 700 450 0,4 d
und A5
80 d" M 24 3) 800 600 0,3 d
2)
Die Zugspannung ist bezogen auf den Spannungsquerschnitt berechnet (siehe Anhang A oder EN ISO 3506-1).
2)
Die Bruchdehnung ist nach 6.2.4 an der jeweligen Länge der Schraube und nicht an abgedrehten Proben zu bestimmen. d ist der Nenndurchmesser.
3)
Für Verbindungselemente mit Gewinde-Nenndurchmesser d > 24 mm müssen die mechanischen Eigenschaften zwischen Anwender und Hersteller vereinbart
werden. Sie müssen mit der Stahlsorte und Festigkeitsklasse nach dieser Tabelle gekennzeichnet werden.
Tab. 4: Auszug aus EN ISO 898-1, Prüfkräfte für metrisches ISO-Regelgewinde
2.1.2 Streckgrenzlasten für Schaftschrauben
Nenn- Streckgrenzlasten austenitischer
durchmesser Stähle nach DIN ISO 3506
Die austenitischen Chrom-Nickel-Stähle sind nicht härtbar.
A2 und A4 in N
Eine höhere Streckgrenze erreicht man nur durch Kaltverfesti-
gung, die als Folge des Kaltumformers (z. B. Gewindewalzen) Festigkeitsklasse 50 70
entsteht. In Tabelle 13 sind Streckgrenzlasten für Schaft-
M 5 2980 6390
schrauben nach DIN EN ISO 3506 zu entnehmen.
M 6 4220 9045
M 8 7685 16470
M 10 12180 26100
M 12 17700 37935
M 16 32970 70650
M 20 51450 110250
M 24 74130 88250
Tab. 13:
M 27 96390 114750
Streckgrenzlasten für Schaft-
M 30 117810 140250
schrauben nach DIN ISO 3506
2.1.3 Eigenschaften von Edelstahlschrauben bei erhöhten Temperaturen
Für die Festigkeitsklasse 50 gelten die Werte der DIN 17440.
Nenndurchmesser Warmstreckgrenzen in N
Festigkeitsklasse 70 + 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
15
17
INFO
2.1.4 Anhaltswerte für Anzugsdrehmomente
Die für den einzelnen Verschraubungsfall benötigten Anzugs-
drehmomente in Abhängigkeit von Nenndurchmesser und Rei-
bungszahl sind aus Tabelle 14 als Anhaltswerte zu entnehmen.
Reibungszahl µges. 0,10 Reibungszahl µges. 0,20
Vorspannkräfte FV max. [kN] Anziehdrehmoment MA [Nm]
Vorspannkräfte FV max. [kN] Anziehdrehmoment MA [Nm]
50 70 80 50 70 80
50 70 80 50 70 80
M 3 0,9 1 1,2 0,85 1 1,3
M 3 0,6 0,65 0,95 1 1,1 1,6
M 4 1,08 2,97 3,96 0,8 1,7 2,3
M 4 1,12 2,4 3,2 1,3 2,6 3,5
M 5 2,26 4,85 6,47 1,6 3,4 4,6
M 5 1,83 3,93 5,24 2,4 5,1 6,9
M 6 3,2 6,85 9,13 2,8 5,9 8
M 6 2,59 5,54 7,39 4,1 8,8 11,8
M 8 5,86 12,6 16,7 6,8 14,5 19,3
M 8 4,75 10,2 13,6 10,1 21,4 28,7
M 10 9,32 20 26,6 13,7 30 39,4
M 10 7,58 16,2 21,7 20,3 44 58
M 12 13,6 29,1 38,8 23,6 50 67
M 12 11,1 23,7 31,6 34,8 74 100
M 14 18,7 40 53,3 37,1 79 106
M 14 15,2 32,6 43,4 56 119 159
M 16 25,7 55 73,3 56 121 161
M 16 20,9 44,9 59,8 86 183 245
M 18 32,2 69 92 81 174 232
M 18 26,2 56,2 74,9 122 260 346
M 20 41,3 88,6 118,1 114 224 325
M 20 33,8 72,4 96,5 173 370 494
M 22 50 107 143 148 318 424
M 22 41 88 118 227 488 650
M 24 58 142 165 187 400 534
M 24 47 101 135 284 608 810
M 27 75 275
M 27 61 421
M 30 91 374
M 30 75 571
M 33 114 506
M 33 94 779
M 36 135 651
M 36 110 998
M 39 162 842
M 39 133 1300
Reibungszahl µges. 0,30
Vorspannkräfte FV max. [kN] Anziehdrehmoment MA [Nm]
50 70 80 50 70 80
M 3 0,4 0,45 0,7 1,25 1,35 1,85
M 4 0,9 1,94 2,59 1,5 3 4,1
M 5 1,49 3,19 4,25 2,8 6,1 8
M 6 2,09 4,49 5,98 4,8 10,4 13,9
M 8 3,85 8,85 11 11,9 25,5 33,9
M 10 6,14 13,1 17,5 24 51 69
M 12 9 19,2 25,6 41 88 117
M 14 12,3 26,4 35,2 66 141 188
M 16 17 36,4 48,6 102 218 291
M 18 21,1 45,5 60,7 144 308 411
M 20 27,4 58,7 78,3 205 439 586
M 22 34 72 96 272 582 776
M 24 39 83 110 338 724 966
M 27 50 503
M 30 61 680
M 33 76 929
M 36 89 1189
M 39 108 1553
Tab. 14: Anhaltswerte für Anzugsdrehmomente für Schrauben nach DIN EN ISO 3506
15
18
INFO
Reibungszahl µG und µK von rost- und säurebeständigen
Schraube Mutter µges. bei Schmierzustand
Schrauben nach VDI 2230
aus aus
ohne Schmierung MoS2-Paste
A2 oder A4 A2 oder A4 0,23  0,50 0,10  0,20
A2 oder A4 AlMgSi 0,28  0,35 0,08  0,16
Reibungszahlen µges. setzen einen gleichen Reibungswert
im Gewinde und unter dem Kopf resp. Mutternauflage voraus.
Schraube Mutter Schmiermittel Nachgiebigkeit Reibungszahl
aus aus der
im Gewinde unter Kopf Verbindung im Gewinde unter Kopf
µG µK
ohne ohne 0,26 bis 0,50 0,35 bis 0,50
Spezialschmiermittel
sehr groß 0,12 bis 0,23 0,08 bis 0,12
(Chlorparaffin-Basis)
A2 Korossionsschutzfett 0,26 bis 0,45 0,25 bis 0,35
ohne ohne 0,23 bis 0,35 0,12 bis 0,16
A2
klein
Spezialschmiermittel
0,10 bis 0,16 0,08 bis 0,12
(Chlorparaffin-Basis)
ohne 0,32 bis 0,43 0,08 bis 0,11
AlMgSi sehr groß
Spezialschmiermittel
0,28 bis 0,35 0,08 bis 0,11
(Chlorparaffin-Basis)
Tab. 15: Reibungszahlen µG und µK für Schrauben und Muttern aus rost- und säurebeständigem Stahl nach DIN 267 Teil 11
2.2 Korrosionsbeständigkeit von A2 und A4
Die nichtrostenden und säurebeständigen Stähle wie A2 und
A4 fallen unter die Kategorie des  aktiven Korrosionsschut-
zes.
Rostfreie Edelstähle enthalten mindestens 16% Chrom (Cr)
und sind beständig gegen oxidierende Angriffsmittel. Höhere
Cr-Gehalte und weitere Legierungsbestandteile wie Nickel
(Ni), Molybdän (Mo), Titan (Ti) oder Niob (Nb) verbessern die
Korrosionsbeständigkeit. Diese Zusätze beeinflussen auch die
mechanischen Eigenschaften. Andere Legierungsbestandteile Abb. J: Darstellung der häufigsten Korrosionsarten bei
werden nur zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaf- Schraubenverbindungen
ten, z.B. Stickstoff (N), oder der spanabhebenden Bearbeit-
barkeit, z.B. Schwefel (S), zugesetzt.
2.2.1 Flächen- oder abtragende Korrosion
Verbindungselemente aus austenitischen Stählen sind im all-
Bei der gleichmäßigen Flächenkorrosion, auch abtragende Kor-
gemeinen nicht magnetisierbar, jedoch kann eine gewisse
rosion genannt, wird die Oberfläche gleichmäßig und allmäh-
Magnetisierbarkeit nach der Kaltumformung vorhanden sein.
lich vom Korrosionsangriff abgetragen. Diese Korrosionsart
Die Korrosionsbeständigkeit wird jedoch davon nicht beein-
kann durch sorgfältige Werkstoffauswahl verhindert werden.
flusst. Die Magnetisierung durch Kaltverfestigung kann soweit
Aufgrund von Laborversuchen haben Herstellerwerke Bestän-
gehen, dass das Stahlteil an einem Magnet haften bleibt.
digkeitstabellen veröffentlicht, welche Hinweise über das Ver-
halten der Stahlsorten bei verschiedenen Temperaturen und
Dabei ist zu beachten, daß in der Praxis eine Reihe unter-
Konzentrationen in den einzelnen Medien geben (siehe Ab-
schiedlicher Korrosionsarten auftreten. Im folgenden sind die
schnitt 2.2.5).
häufigsten Korrosionsarten bei rostfreiem Edelstahl aufgeführt
und in nachstehender Abbildung J beispielhaft dargestellt:
15
19
INFO
2.2.2 Lochfraß Einteilung des Beständigkeitsgrades in verschiedene
Gruppen
Lochkorrosion zeigt sich durch einen flächigen Korrosionsab-
trag mit zusätzlicher Mulden- und Lochbildung. Hierbei wird
Beständigkeitsgrad Beurteilung Gewichtsverlust
die Passivschicht örtlich durchbrochen.
in g/m2h
Bei Edelstahl Rostfrei in Kontakt mit chlorhaltigem Wirkme-
vollkommen
A < 0,1
dium kommt es auch zu alleinigem Lochfraß mit nadelstichar- beständig
tigen Einkerbungen in den Werkstoff. Auch Ablagerungen und
praktisch
Rost können Ausgangspunkte von Lochkorrosion sein. Des- B 0,1 1,0
beständig
halb sind alle Verbindungselemente regelmäßig von Rückstän-
wenig
den und Ablagerungen zu reinigen.
C 1,0 10
beständig
Die austenitischen Stähle wie A2 und A4 sind gegen Lochfraß
D unbeständig > 10
beständiger als ferritische Chrom-Stähle.
2.2.3 Kontaktkorrosion
Übersicht über die chemische Beständigkeit von A2
und A4 Schrauben
Kontaktkorrosion entsteht, wenn zwei Bauteile unterschied-
licher Zusammensetzung sich in metallischem Kontakt befin-
Angriffsmittel Konzentration Temperatur Beständig-
den und Feuchtigkeit in Form eines Elektrolyten vorhanden
in °C keitsgrad
ist. Hierbei wird das unedlere Element angegriffen und zer-
A2 A4
stört.
Aceton alle alle A A
Um Kontaktkorrosion zu verhindern, sollten folgende Punkte
Äthyläther  alle A A
beachtet werden:
Äthylalkohol alle 20 A A
Isolierung der Metalle an der Kontaktstelle, z.B. durch
Gummi, Kunststoffe oder Anstriche, damit kein Kontakt- Ameisensäure 10% 20 A A
kochend B A
strom fließen kann.
Ammoniak alle 20 A A
Nach Möglichkeit ungleiche Werkstoffpaarungen vermei-
kochend A A
den. Als Beispiel sollten Schrauben, Muttern und Schei-
Benzin jeder Art  alle A A
ben den zu verbindenden Bauteilen angepaßt werden.
Benzoesäure alle alle A A
Kontaktvermeidung der Verbindung mit elektrolytischem
Wirkmedium. Benzol  alle A A
Bier  alle A A
2.2.4 Spannungsrißkorrosion
Blausäure 20 A A
Diese Korrosionsart entsteht in der Regel bei in Industrieat-
Blut  20 A A
mosphäre eingesetzten Bauteilen, die unter starker mechani-
Bonderlösung  98 A A
scher Zug- und Biegebelastung stehen. Auch durch Schwei-
ßen entstandene Eigenspannungen können zu Spannungsriss-
Chlor: trock. Gas  20 A A
korrosion führen.
feuchtes Gas  alle D D
Chloroform alle alle A A
Besonders empfindlich gegen Spannungsrißkorrosion sind
austenitische Stähle in Chloridlösungen. Der Einfluß der Tem-
Chromsäure 10% rein 20 A A
peratur ist hierbei erheblich. Als kritische Temperatur sind 50
kochend C B
°C zu nennen.
50% rein 20 B B
kochend D D
2.2.5 A2 und A4 in Verbindung mit korrosiven Medien
Entwickler (photogr.)  20 A A
In der folgenden Tabelle wird ein Überblick über die Essigsäure 10% 20 A A
kochend A A
Beständigkeit von A2 und A4 in Verbindung mit verschiede-
nen korrosiven Medien gegeben. Die angegebenen Werte die-
150 A A
nen nur als Anhaltspunkte, bieten aber dennoch gute Ver-
Fettsäure technisch 180 B A
gleichsmöglichkeiten.
200 235 C A
Fruchtsäfte  alle A A
Gerbsäure alle alle A A
Tab. 16
15
20
INFO
Angriffsmittel Konzentration Temperatur Beständig- Angriffsmittel Konzentration Temperatur Beständig-
in °C keitsgrad
in °C keitsgrad
A2 A4
A2 A4
Glycerin konz. alle A A
0,2% 20 B B
50 C B
Industrieluft   A A
Salzsäure 2% 20 D D
Kaliumpermanganat 10% alle A A 50 D D
bis 10% 20 D D
Kalkmilch  alle A A
1% bis 70 B A
Kohlendioxid   A A
kochend B B
2,5% bis 70 B A
Kupferazetat  alle A A
kochend C C
Kupfernitrat   A A
Schwefelsäure 5% 20 B A
> 70 B B
Kupfersulfat alle alle A A
10% 20 C B
Magnesiumsulfat ca. 26% alle A A
70 C C
60% alle D D
Meerwasser  20 A A
Schwefelige Säure wäßrige 20 A A
Methylalkohol alle alle A A
Lösung
1,5% alle A A
Schwefeldioxyd  100 500 C A
Milchsäure 10% 20 A A
900 D C
kochend C A
Teer  heiß A A
Natriumkarbonat kalt gesättigt alle A A
Wein  20 und heiß A A
20% 20 A A
Natriumhydroxid kochend B B
bis 10% 20 A A
50% 120 C C
kochend B A
Weinsäure über 10% 20 A A
Natriumnitrat  alle A A
bis 50% kochend C C
75% kochend C C
Natriumperchlorat 10% alle A A
Zitronensaft  20 A A
Natriumsulfat kalt gesättigt alle A A
Zitronensäure bis 10% alle A A
Obst   A A
50% 20 A A
Öle (mineral. u.  alle A A
kochend C B
pflanzl.
Zuckerlösung  alle A A
10% 20 B A
Oxalsäure kochend C C
Tab. 16 (Fortsetzung)
50% kochend D C
Petroleum  alle A A
Phenol rein kochend B A
10% kochend A A
50% 20 A A
kochend C B
Phosphorsäure 80% 20 B A
kochend D C
konz. 20 B A
kochend D D
Quecksilber  bis 50 A A
Quecksilbernitrat  alle A A
Salicylsäure  20 A A
bis 40% alle A A
50% 20 A A
Salpetersäure kochend B B
90% 20 A A
kochend C C
15
21
INFO
2.3 Kennzeichnung von nichtrostenden Schrauben Kennzeichnung von Muttern nach DIN EN ISO 3506-2
und Muttern
Muttern mit Gewinde-Nenndurchmesser ab 5 mm sind ent-
Die Kennzeichnung von nichtrostenden Schrauben und sprechend dem Bezeichnungssystem deutlich zu kennzeich-
Muttern muß die Stahlgruppe und die Festigkeitsklasse sowie nen. Eine Kennzeichnung auf nur einer Auflagefläche ist
das Herstellerkennzeichen enthalten. zulässig und darf nur vertieft angebracht sein. Wahlweise ist
auch eine Kennzeichnung auf den Schlüsselflächen zulässig.
Kennzeichnung von Schrauben nach DIN ISO 3506-1
Sechskantschrauben und Zylinderschrauben mit Innensechs-
kant ab Nenndurchmesser M5 sind entsprechend dem
Bezeichnungssystem deutlich zu kennzeichnen. Die Kenn-
zeichnung sollte nach Möglichkeit auf dem Schraubenkopf
angebracht sein.
Abb. L: Auszug aus DIN EN ISO 3506-2
Abb. K: Auszug aus DIN EN ISO 3506-1
15
22
INFO
3. DIN - ISO Informationen
Technische Normung - Umstellung auf ISO In vielen Fällen kann von einer Umstellung von  DIN auf ISO
streng genommen keine Rede sein, weil in der Vergangenheit
Regelwerk
viele DIN-Normen bereits von den ISO-Normen übernommen
worden sind. Bei der Harmonisierung der einzelnen Normen-
Die technische Normung ist eine Vereinheitlichungsarbeit
werke ändern sich zwar manche Bezeichnungen, aber an den
auf technischem Gebiet, die von allen interessierten Kreisen
Produkten selbst ändert sich nicht sehr viel.
gemeinsam durchgeführt wird. Sie bezweckt, Begriffe, Er-
zeugnisse, Verfahren u.a. im Bereich der Technik festzulegen,
Zwischenzeitlich wurde bei der Übernahme von ISO-Normen
zu ordnen und zu vereinheitlichen. Dadurch werden z.B. für
ins europäische Regelwerk (EN) die Zahl 20000 an die ISO-
Konstruktionen aller Art optimale Lösungen gefunden, wobei
Nummer addiert (z.B. DIN EN ISO 24034). Dieses Bezeich-
das Bestellwesen für benötigte Bauteile ganz erheblich ver-
nungssystem wurde jedoch vor einigen Jahren wieder auf-
einfacht wird.
gegeben und durch die jetzt übliche Form  DIN EN ISO . . .
ersetzt.
Diese Vereinheitlichungsarbeit innerhalb Deutschlands wurde
in der Vergangenheit vom Deutschen Institut für Normung e.V.
Mit Sicherheit sind die Bezeichnungsänderungen im Hinblick
(DIN) auf nationaler Ebene durchgeführt. Weiter gibt es auf
auf Fertigungsunterlagen oder Bestelldateien sehr ärgerlich, da
regionaler Ebene die Europäischen Normen (EN-Normen),
diese über kurz oder lang geändert werden müssen. Aber über
sowie auf internationaler Ebene die ISO-Normen, herausge-
eines müssen wir uns im Klaren sein: Je schneller wir die euro-
geben von der International Organisation for Standardisation.
päische Normenkonformität realisieren, desto schneller profitie-
ren wir von der Überwindung von Handels- bzw. Beschaffungs-
Nationale Normen (DIN) werden/wurden weitgehend durch
hemmnissen innerhalb Europas.
internationale/europäische Normen abgelöst. DIN-Normen
wird es weiterhin nur für Produkte geben, für die es keine
Wie bereits beschrieben, entspricht der Inhalt vieler DIN-Nor-
ISO- oder EN-Normen gibt.
men bereits der ISO-Norm, weil sie bereits zu einem Zeitpunkt
eingeführt worden waren, als die  ISO-Umstellung noch nicht
Internationale Normen (ISO) sollen nach Aufgabe und Ziel-
aktuell war.
setzung der 1946 gegründeten ISO der weltweiten Vereinheit-
lichung technischer Regeln dienen und damit den Warenaus-
Im Falle der wohl allerwichtigsten Norm für Schrauben und
tausch vereinfachen und Handelshemmnisse abbauen.
Muttern, die ISO 898-1  Mechanische Eigenschaften von Ver-
bindungselementen , ergeben sich nach der Europäisierung
Europäische Normen (EN) bezwecken die Harmonisierung
keinerlei Änderungen, da diese Norm von Anfang an mit un-
technischer Regeln und Gesetze in dem seit 1.1.1995 reali-
verändertem Inhalt in das deutsche Normenwerk übernommen
sierten gemeinsamen europäischen Binnenmarkt (EU/EWG).
wurde.
Grundsätzlich sollen vorhandene ISO-Normen so weit wie
möglich als EN-Normen unverändert übernommen werden.
Eine der wohl bedeutendsten Produktänderungen bei der Har-
Der Unterschied zwischen ISO- und EN-Normen besteht
monisierung der Regelwerke steht uns allerdings noch bevor.
darin, daß EN-Normen nach Beschluß des Europäischen
Nämlich die Schlüsselweiten bei allen Sechskantprodukten.
Rates unverzüglich und unverändert als nationale Normen in
Betroffen sind die Schrauben und Muttern der Abmessungen
den Mitgliedsländern zu übernehmen und einzuführen sind 
M 10, M 12 und M 14 (bei diesen werden die Schlüsselweiten
und die entsprechenden nationalen Normen im gleichen
um 1 mm reduziert) und M 22 (um 2 mm größere Schlüssel-
Zuge zurückzuziehen sind.
weite).
Produktbezeichnungen und Produktänderungen Abgesehen von diesen vier Dimensionen, sind alle übrigen
Schraubenmaße bereits vollkommen ISO-identisch. Das
Vielfach wird die Einführung der europäischen Normen als un-
bedeutet, daß beispielsweise eine DIN 933 M 16 x 50-8.8
durchsichtig oder gar chaotisch bezeichnet. Dem ist aber bei
maßlich, wie auch in den technischen Eigenschaften, voll-
genauerem hinsehen nicht so. Viele DIN-Normen waren
kommen gleich der ISO 4017 M 16 x 50-8.8 ist. Hier ist also
Grundlage für die ISO-Normen. Dabei wurden die alten DIN-
nur eine Bezeichnungsänderung in den Fertigungsunterlagen
Normen in neue ISO-Normen geändert.
oder Bestelldateien notwendig.
Wird eine ISO-Norm unverändert in nationale Normenwerke
Dagegen hat die ISO nach neueren technischen Erkenntnis-
übernommen, so erhält die nationale Norm die gleiche Be-
sen bei Sechskantmuttern die Höhe vergrößert, weil man
zeichnung wie die entsprechende ISO-Norm. Eine ISO-Mutter
erkannt hat, daß besonders unter der Verwendung von
heißt demnach auf der gesamten Welt ISO 4032-M 12-8.
modernen Anziehverfahren die Abstreiffestigkeit nicht mehr
gewährleistet werden konnte. In diesem Fall wäre die Verbin-
dung gegen Versagen nicht mehr sicher. Allein aus diesem
Grunde ist die Verwendung von Muttern nach ISO-Normen
sehr empfehlenswert.
15
23
INFO
DIN - ISO ISO - DIN
(Vergleichende Gegenüberstellung) (Vergleichende Gegenüberstellung)
DIN ISO DIN ISO DIN ISO ISO DIN ISO DIN ISO DIN
1 2339 915 4028 6914 7412 1051 660/661 4035 439 8734 6325
7 2338 916 4029 6915 7414 1207 84 4036 439 8735 7979
84 1207 931 4014 6916 7416 1234 94 4762 912 8736 7978
85 1580 932 4032 6924 7040 1479 7976 4766 551 8737 7977
94 1234 933 4017 6925 7042 1481 7971 7038 937 8738 1440
125 7089 934 4032 7343 8750 1482 7972 7040 6924 8740 1473
125 7090 937 7038 7343 8751 1483 7973 7042 980/6925 8741 1474
126 7091 960 8765 7344 8748 1580 85 7045 7985 8742 1475
417 7435 961 8676 7346 8749 2009 963 7046 965 8744 1471
427 2342 963 2009 7971 1481 2010 964 7047 966 8745 1472
433 7092 964 2010 7972 1482 2338 7 7049 7981 8746 1476
438 7436 965 7046 7973 1483 2339 1 7050 7982 8747 1477
439 4035 966 7047 7976 1479 2341 1444 7051 7983 8748 7344
439 4036 971 4034 7977 8737 2342 427 7089 125 8749 7346
440 7094 971-1 8673 7978 8736 2936 911 7090 125 8750 7343
551 4766 971-2 8674 7979 8733 3266 580 7091 126 8751 7343
553 7434 980 7042 7979 8735 4014 931 7092 433 8752 1481
555 4034 1440 8738 7981 7049 4016 601 7093 9021 8765 960
558 4018 1444 2341 7982 7050 4017 933 7094 440
580 3266 1471 8744 7983 7051 4018 558 7412 6914
601 4016 1472 8745 7985 7045 4026 913 7414 6915
603 8677 1473 8740 9021 7093 4027 914 7416 6916
660 1051 1474 8741 4028 915 7434 553
661 1051 1475 8742 4029 916 7435 417
911 2936 1476 8746 4032 934 7436 438
912 4762 1477 8747 4032 932 8676 961
913 4026 1481 8752 4034 971 8677 603
914 4027 6325 8734 4034 555 8733 7979
6-kt. Schlüsselweiten DIN ISO
M 10 17 mm 16 mm
M 12 19 mm 18 mm
M 14 22 mm 21 mm
M 22 32 mm 34 mm
15
24
INFO
Geplante Normenumstellung DIN/ISO, allgemeine Änderungen,
nach Sachgebieten geordnet
aktuell gültige Normenwerke - Stand: November 1997
Technische Lieferbedingungen
DIN (alt) ISO DIN (neu) bzw. DIN EN Titel Änderungen
267 Teil 20  DIN EN 493 Verbindungselemente, Oberflächenfehler, keine
Muttern
267 Teil 21  DIN EN 493 Verbindungselemente, Oberflächenfehler, keine
Muttern
DIN ISO 225 225 DIN EN 20225 Mech. Verbindungselemente, keine
Schrauben u. Muttern, Bemaßung
(ISO 225: 1991)
DIN ISO 273 273 DIN EN 20273 Mech. Verbindungselemente keine
Durchgangslöcher f. Schrauben (ISO 273: 1991)
DIN ISO 898 Teil 1 898 1 DIN EN 20898 Teil 1 Mech. Eigenschaften v. Verbindungselementen, keine
Schrauben (ISO 898-1: 1988)
267 Teil 4 898 2 DIN ISO 898 Teil 2 Mech. Eigenschaften v. Verbindungselementen, keine
Muttern m. festgel. Prüfkräften (ISO 898-2: 1992)
DIN ISO 898 Teil 6 898 6 DIN EN 20898 Teil 6 Mech. Eigenschaften v. Verbindungselementen, keine
Muttern m. festgel. Prüfkräften, Feingewinde
(ISO 898-6: 1988)
267 Teil 19 6157-1 DIN EN 26157 Teil 1 Verbindungselemente, Oberflächenfehler, keine
Schrauben für allgemeine Anforderungen
(ISO 6157-1: 1988)
267 Teil 19 6157-3 DIN EN 26157 Teil 3 Verbindungselemente, Oberflächenfehler, keine
Schrauben für allgemeine Anforderungen
(ISO 6157-3: 1988)
DIN ISO 7721 7721 DIN EN 27721 Senkschrauben; Gestaltung u. Prüfung von keine
Senkköpfen (ISO 7721: 1983)
267 Teil 9  DIN ISO 4042 Teile mit Gewinde  Galvanische Überzüge keine
267 Teil 1  DIN ISO 8992 Allgemeine Anforderungen für Schrauben keine
und Muttern
267 Teil 5  DIN ISO 3269 Mechanische Verbindungselemente  keine
Annahmeprüfung
267 Teil 11  DIN ISO 3506 Verbindungselemente aus nichtrostenden keine
Stählen  Technische Lieferbedingungen
267 Teil 12  DIN EN ISO 2702 Wärmebehandelte Blechschrauben aus Stahl keine
 Mechanische Eigenschaften
267 Teil 18 8839 DIN EN 28839 Mech. Eigenschaften von Verbindungs- keine
elementen, Schrauben und Muttern aus
Nichteisenmetallen (ISO 8839: 1986)
Tab. A
15
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INFO
Metrische Kleinschrauben
DIN (alt) ISO DIN (neu) bzw. DIN EN Titel Änderungen
84 1207 DIN EN 21207 Zylinderschrauben mit Schlitz; teilweise Kopfhöhe
Produktklasse A (ISO 1207: 1992) und -durchmesser
85 1580 DIN EN 21580 Flachkopfschrauben m. Schlitz; teilweise Kopfhöhe
Produktklasse A und -durchmesser
963 2009 DIN EN 22009 Senkschrauben mit Schlitz, Form A teilweise Kopfhöhe
und -durchmesser
964 2010 DIN EN 22010 Linsensenkschrauben mit Schlitz, Form A teilweise Kopfhöhe
und -durchmesser
965 7046-1 DIN EN 27046-1 Senkschrauben mit Kreuzschlitz (Einheitskopf): teilweise Kopfhöhe
Produktklasse A, Festigkeitsklasse 4.8 und -durchmesser
965 7046-2 DIN EN 27046-2 Senkschrauben mit Kreuzschlitz (Einheitskopf): teilweise Kopfhöhe
Produktklasse A, Festigkeitsklasse 4.8 und -durchmesser
966 7047 DIN EN 27047 Linsen-Senkschrauben mit Kreuzschlitz teilweise Kopfhöhe
(Einheitskopf): Produktklasse A und -durchmesser
7985 7045 DIN EN 27045 Flachkopfschrauben mit Kreuzschlitz; teilweise Kopfhöhe
Produktklasse A und -durchmesser
Tab. B
Stifte und Bolzen
DIN (alt) ISO DIN (neu) bzw. DIN EN Titel Änderungen
1 2339 DIN EN 22339 Kegelstifte; ungehärtet (ISO 2339: 1986) Länge I inkl. Kuppen
7 2338 DIN EN 22338 Zylinderstifte; ungehärtet (ISO 2338: 1986) Länge I inkl. Kuppen
1440 8738 DIN EN 28738 Scheiben für Bolzen; Produktklasse A teilweise
(ISO 8738: 1986) Außendurchmesser
1443 2340 DIN EN 22340 Bolzen ohne Kopf (ISO 2340: 1986) nichts Nennenswertes
1444 2341 DIN EN 22341 Bolzen mit Kopf (ISO 2341: 1986) nichts Nennenswertes
1470 8739 DIN EN 28739 Zylinderkerbstifte mit Einführende erhöhte Scherkräfte
(ISO 8739: 1986)
1471 8744 DIN EN 28744 Kegelkerbstifte (ISO 8744: 1986) erhöhte Scherkräfte
1472 8745 DIN EN 28745 Paßkerbstifte (KSO 8745: 1986) erhöhte Scherkräfte
1473 8740 DIN EN 28740 Zylinderkerbstifte mit Fase (ISO 8740: 1986 erhöhte Scherkräfte
1474 8741 DIN EN 28741 Steckkerbstifte (ISO 8741: 1986) erhöhte Scherkräfte
1475 8742 DIN EN 28742 Knebelkerbstifte  1/3 der Länge gekerbt erhöhte Scherkräfte
(ISO 8742: 1986)
1476 8746 DIN EN 28746 Halbrundkerbnägel (ISO 8746: 1986) nichts Nennenswertes
1477 8747 DIN EN 28747 Senkkerbnägel (ISO 8747: 1986) nichts Nennenswertes
1481 8752 DIN EN 28752 Spannstifte; geschlitzt (ISO 8752: 1987) nichts Nennenswertes
6325 8734 DIN EN 28734 Zylinderstifte; gehärtet (ISO 8734: 1987) nichts Nennenswertes
7977 8737 DIN EN 28737 Kegelstifte mit Gewindezapfen; ungehärtet nichts Nennenswertes
(ISO 8737: 1986)
7978 8736 DIN EN 28736 Kegelstifte mit Innengewinde; ungehärtet nichts Nennenswertes
(ISO 8736: 1986)
7979 8733 DIN EN 28733 Zylinderstifte mit Innengewinde; ungehärtet nichts Nennenswertes
(ISO 8733: 1986)
7979 8735 DIN EN 28735 Zylinderstifte mit Innengewinde; gehärtet nichts Nennenswertes
(ISO 8735: 1987)
Tab. C
15
26
INFO
Blechschrauben
DIN (alt) ISO DIN (neu) bzw. DIN EN Titel Änderungen
7971 1481 DIN ISO 1481 Flachkopf-Blechschrauben mit Schlitz teilweise Kopfhöhe
(ISO 1481: 1983) und -durchmesser
7972 1482 DIN ISO 1482 Blechschrauben mit Schlitz, Senkkopf teilweise Kopfhöhe
und -durchmesser
7973 1483 DIN ISO 1483 Blechschrauben mit Schlitz, Linensenkkopf teilweise Kopfhöhe
und -durchmesser
7976 1479 DIN ISO 1479 Blechschrauben mit Sechskantkopf teilweise Kopfhöhe
7981 7049 DIN ISO 7049 Blechschrauben mit Kreuzschlitz, Linsenkopf teilweise Kopfhöhe
und -durchmesser
7982 7050 DIN ISO 7050 Blechschrauben mit Kreuzschlitz, Senkkopf teilweise Kopfhöhe
und -durchmesser
7983 7051 DIN ISO 7051 Blechschrauben mit Kreuzschlitz, Linsensenkkopf teilweise Kopfhöhe
und -durchmesser
Tab. D
Sechskantschrauben und -muttern
DIN (alt) ISO DIN (neu) bzw. DIN EN Titel Änderungen
439 T1 4036 DIN EN 24036 Sechskantmutter ohne Fase (ISO 4036: 1979) 4 Schlüsselweiten
439 T2 4035 DIN EN 24035 Sechskantmutter mit Fase (ISO 4035: 1986) 4 Schlüsselweiten
555 4034 DIN EN 24034 Sechskantmuttern, Produktklasse C Mutternhöhe und
4 Schlüsselweiten
558 4018 DIN EN 24018 Sechskantschrauben, Gewinde bis Kopf 4 Schlüsselweiten
601 4016 DIN EN 24016 Sechskantschraube mit Mutter DIN 555 4 Schlüsselweiten
931 4014 DIN EN 24014 Sechskantschraube mit Schaft 4 Schlüsselweiten
932 4032 DIN 932 Sechskantmutter Mutternhöhe und
4 Schlüsselweiten
933 4017 DIN EN 24017 Sechskantschrauben, Gewinde bis Kopf 4 Schlüsselweiten
934 ISO-Typ 1 4032 DIN EN 24032 Sechskantmutter mit metrischem Regelgewinde Mutternhöhe und
4 Schlüsselweiten
934 ISO-Typ 1 8673 DIN EN 28673 Sechskantmutter mit metrischem Feingewinde Mutternhöhe und
4 Schlüsselweiten
960 8765 DIN EN 28765 Sechskantschrauben mit Schaft und metrischem 4 Schlüsselweiten
Feingewinde
961 8676 DIN EN 28676 Sechskantschrauben 10.9, Gewinde bis Kopf 4 Schlüsselweiten
Tab. E
15
27
INFO
Gewindestifte
DIN (alt) ISO DIN (neu) bzw. DIN EN Titel Änderungen
417 7435 DIN EN 27435 Gewindestifte mit Schlitz und Zapfen nichts Nennenswertes
(ISO 7431: 1983)
438 7436 DIN EN 27436 Gewindestifte mit Schlitz und Ringschneide nichts Nennenswertes
(ISO 7436: 1983)
551 4766 DIN EN 24766 Gewindestifte mit Schlitz und Kegelkuppe nichts Nennenswertes
(ISO 4766: 1983)
553 7434 DIN EN 27434 Gewindestifte mit Schlitz und Spitze nichts Nennenswertes
(ISO 7431: 1983)
913 4026 DIN 913 Gewindestifte mit Innensechskant und nichts Nennenswertes
Kegelkuppe
914 4027 DIN 914 Gewindestifte mit Innensechskant und Spitze nichts Nennenswertes
915 4028 DIN 915 Gewindestifte mit Innensechskant und Zapfen nichts Nennenswertes
916 4029 DIN 916 Gewindestifte mit Innensechskant und nichts Nennenswertes
Ringschneide
Tab. F
15
28
INFO
Maßliche Änderungen bei Sechskantschrauben und -muttern
Nennmaß d Schlüsselweite s Mutternhöhe m min max
zu vermeidende DIN ISO DIN ISO DIN ISO
Größen 555 4034 934 4032 (RG)
8673 (FG)
ISO-Typ 1 ISO-Typ 1
M 1 2,5   0,55 0,8 
M 1,2 3   0,75 1 
M 1,4 3   0,95 1,2 
M 1,6 3,2   1,05 1,3 1,05 1,3
M 2 4   1,35 1,6 1,35 1,6
M 2,5 5   1,75 2 1,75 2
M 3 5,5   2,15 2,4 2,15 2,4
(M 3,5) 6   2,55 2,8 2,55 2,8
M 4 7   2,9 3,2 2,9 3,2
M 5 8 3,4 4,6 4,4 5,6 3,7 4 4,4 4,7
M 6 10 4,4 5,6 4,6 6,1 4,7 5 4,9 5,2
(M 7) 11   5,2 5,5 
M 8 13 5,75 7,25 6,4 7,9 6,14 6,5 6,44 6,8
M 10 17 16 7,25 8,75 8 9,5 7,64 8 8,04 8,4
M 12 19 18 9,25 10,75 10,4 12,2 9,64 10 10,37 10,8
(M 14) 22 21  12,1 13,9 10,3 11 12,1 12,8
M 16 24 12,1 13,9 14,1 15,9 12,3 13 14,1 14,8
(M 18) 27  15,1 16,9 14,3 15 15,1 15,8
M 20 30 15,1 16,9 16,9 19 14,9 16 16,9 18
(M 22) 32 34 17,1 18,9 18,1 20,2 16,9 18 18,1 19,4
M 24 36 17,95 20,05 20,2 22,3 17,7 19 20,2 21,5
(M 27) 41 20,95 23,05 22,6 24,7 20,7 22 22,5 23,8
M 30 46 22,95 25,05 24,3 26,4 22,7 24 24,3 25,6
(M 33) 50 24,95 27,05 27,4 29,5 24,7 26 27,4 28,7
M 36 55 27,95 30,05 28 31,5 27,4 29 29,4 31
(M 39) 60 29,75 32,25 31,8 34,3 29,4 31 31,8 33,4
M 42 65 32,75 35,25 32,4 34,9 32,4 34 32,4 34
(M 45) 70 34,75 37,25 34,4 36,9 34,4 36 34,4 36
M 48 75 36,75 39,25 36,4 38,9 36,4 38 36,4 38
(M 52) 80 40,75 43,25 40,4 42,9 40,4 42 40,4 42
M 56 85 43,75 46,25 43,4 45,9 43,4 45 43,4 45
(M 60) 90 46,75 49,25 46,4 48,9 46,4 48 46,4 48
M 64 95 49,5 52,5 49,4 52,4 49,1 51 49,1 51
> M 64  bis M 100 x 6  bis M 160 x 6  /
d" M 4   0,8
m
M 5 M 39 0,8 0,83 1,12 0,8 0,84 0,93
Mutternhöhenfaktor ca.
d e" M 42 ~ 0,8 0,8
Produktklasse C (grob) d" M 16 = A (mittel)
> M 16 = B (mittelgrob)
Gewinde-Toleranz 7 H 6 H
Festigkeitsklasse Kernbereich 5 6, 8, 10
Stahl ~ M 5 39 M 16 < d d" M 39 = 4,5 (ISO 8673 = Fkl. 10 d" M 16)
> M 39 nach Vereinbarung nach Vereinbarung
Mechanische Eigenschaften DIN 267 ISO 898 DIN 267 ISO 898
nach Norm Teil 4 Teil 2 Teil 4 Teil 2 (RG)
Teil 6 (FG)
Tab. G
15
29
INFO
Sechskantschrauben und -muttern, allgemeine Änderungen
DIN ISO EN Abmessungsbereich 1) Änderungen 2)
(DIN ISO) (DIN EN)
558 4018 24018 " M 10, 12, 14, 22 neue ISO-Schlüsselweiten
931 4014 24014
933 4017 24017
960 8765 28765 alle übrigen " keine = DIN und ISO identisch
961 8676 28676
601 4016 24016 " M 10, 12, 14, 22 Schrauben: neue ISO-Schlüsselweiten
m. Mu 555 m. Mu. 4034 24034 Muttern: neue ISO-SW + ISO-Höhen
übrige " bis M 39 Schrauben: keine = DIN und ISO identisch
28030 4014 24014 Muttern: neue ISO-Höhen
m. Mu. 555 m. Mu. 4032 24032 übrige " über M 39 keine = DIN und ISO identisch
561   " M 12, 16 neue ISO-Schlüsselweiten
564   alle übrigen " keine
609   " M 10, 12, 14, 22 neue ISO-Schlüsselweiten
610   alle übrigen " keine
7968 Mu Schrb:   M 12, 22 Schrauben: neue ISO-Schlüsselweiten
7990 Mu Mu. n. ISO 4034 24034 Muttern: neue ISO-SW + ISO-Höhen
alle übrigen " Schrauben: keine
Muttern: neue ISO-Höhen
186/261 Schrb:  " M 10, 12, 14, 22 Schrauben: keine
525 Mu. n. ISO 4034 24034 Muttern: neue ISO-SW + ISO-Höhen
529
603
604
605 alle übrigen " Schrauben: keine
607 Muttern: neue ISO-Höhen
608
7969
11014
439 T1 4036 24036 " M 10, 12, 14, 22 neue ISO-Schlüsselweiten
(A = ohne Fase) (keine Höhenveränderung)
439 Tz 4035 24035
(B = mit Fase) = Regel-Gew. alle übrigen " keine = DIN und ISO identisch
(keine Höhenveränderung)
8675 28675
= Fein-Gew.
555 4034 24034 " M 10, 12, 14, 22 neue ISO-SW + neue ISO-Höhen
(ISO-Typ 1)
934 4032 24032
Rd. 6, 8, 10 = Regel-Gew.
(ISO-Typ 1)
übrige " bis M 39 neue ISO-Höhen
Fkl. 12 4033 24033 (keine SW-Veränderung)
= Regel-Gew.
(ISO-Typ 2)
Fkl. 6, 8, 10 28673 " über M 39 keine DIN und ISO identisch
= Fein-Gew.
(ISO-Typ 1)
557   " M 10, 12, 14, 22 neue ISO-Schlüsselweiten
917  
935  
986   alle übrigen " keine
1587  
1)
Gegenüberstellung Schlüsselweiten und Mutternhöhen DIN: ISO siehe Tabelle C
2)
Zuordnung Normen, mechanische Eigenschaften für Muttern aus Stahl siehe Tabelle C
Tab. H
15
30
INFO
4. Herstellung
4.1 Herstellung von Schrauben und Muttern 4.4 Spanende Formung
Prinzipielle Herstellungsverfahren Dieses Verfahren wird wegen der Weiterentwicklung der span-
losen Umformung immer weiter zurückgedrängt. Es wird noch
vor allem im hochfesten Bereich zum Schneiden der Innenge-
Herstellung von Schrauben und Muttern
winde und zur Fertigbearbeitung eingesetzt.
4.5 Wärmebehandlung
Es gibt eine Reihe von verschiedenen Wärmebehandlungsver-
Spanende Formung Spanlose Formung
fahren. Diese werden auch für Verbindungselemente einge-
setzt, damit diese den in der Praxis auftretenden Beanspru-
chungsarten überhaupt standhalten können. Die notwendigen
mechanischen Eigenschaften, wie geforderte Zugfestigkeit
und Streckgrenze, werden durch diese Verfahren erreicht.
Warmformung Kaltformung
Bei der Herstellung von Schrauben kommen vor allem die
Abb. M: Übersicht über die verschiedenen Herstellungsverfahren Wärmebehandlungsverfahren Vergüten, Einsatzhärten und
Glühen zum Einsatz. Das Gefüge wird bei den jeweiligen Ver-
fahren so verändert, daß die geforderten mechanischen Ei-
Es stehen prinzipiell mehrere Möglichkeiten der Herstellung
genschaften entstehen.
von Verbindungselementen zur Verfügung.
In der Praxis hat sich die Kaltumformtechnik durchgesetzt.
4.5.1 Vergüten
Der überwiegende Teil wird auf diese Weise hergestellt. Den-
noch haben die anderen Verfahren durchaus ihre Berechti- Das Vergüten ist für Schrauben ab der Festigkeitsklasse 8.8
gung, so wird die Warmformung in größeren Abmessungsbe- nach DIN EN ISO 898 Teil 1 und für Muttern nach DIN EN
reichen eingesetzt und die spanende Formung bei Sonder- 20898 Teil 2 ab der Festigkeitsklasse 05, 8 (> M16) vorge-
schrauben und Zeichnungsteilen. schrieben.
4.2 Spanlose Formung  Kaltformung Die Kombination aus  Härten mit anschließendem  Anlassen
nennt man Vergüten.
Dieses Verfahren wird eingesetzt bei:
Härten:
Großserienfertigung
Die Schraube wird u. a. in Abhängigkeit seines Kohlenstoffge-
Abmessungen bis ca. M30
haltes auf eine bestimmte Temperatur erwärmt und längere
Zeit gehalten. Dabei wird das Gefüge umgewandelt. Durch an-
kleinen und mittleren Stauchverhältnissen
schließendes Abschrecken (Wasser, Öl, usw.) wird eine große
4.3 Spanlose Formung  Warmformung Härtesteigerung erreicht.
Dieses Verfahren wird eingesetzt bei: Anlassen:
der Fertigung von großen Abmessungen. Hier werden die Der glasharte und somit spröde Werkstoff ist in diesem Zu-
Umformkräfte so groß, daß es sinnvoller ist eine Warmum stand nicht in der Praxis einsetzbar. Es muß der Werkstoff auf
formung an Stelle einer Kaltumformung durchzuführen. eine in der Norm festgelegten Mindesttemperatur nochmals
Eine in der Praxis häufig eingesetzte Grenze liegt bei M30. erwärmt werden, um die Verspannungen im Gefüge zu redu-
zieren. Durch diese Maßnahme verringert sich zwar die zuvor
großen Stauchverhältnissen. Hier kann die Kaltumform
gewonnene Härte (diese liegt aber noch deutlich über den
technik nicht eingesetzt werden, da durch die eintretende
Werten des unbehandelten Werkstoffes), aber man erreicht
Kaltverfestigung das Umformverhältnis begrenzt wird.
eine größere Zähigkeit.
Diese Kaltverfestigung wird bei der Warmumformung
verhindert. Dieses Verfahren ist somit ein wichtiges Hilfsmittel der Her-
steller, um Schrauben so zu fertigen, daß sie den von der
hohen Verformungswiderstand des Werkstoffes.
Praxis geforderten Ansprüchen gerecht werden können.
Es wären somit sehr große Kräfte bei der Kaltformung not
wendig.
15
31
INFO
4.5.2 Einsatzhärten 4.5.3 Glühen (Tempern)
Dieses Verfahren findet u. a. bei Blech- und Bohrschrauben, Es gibt eine Reihe verschiedener Glühverfahren, die jeweils
gewindefurchenden und selbstbohrenden Schrauben Anwen- andere Auswirkungen auf das Gefüge und die Spannungs-
dung. Hierbei ist eine große Oberflächenhärte entscheidend, zustände im Werkstoff haben. Ein sehr wichtiges Verfahren
damit diese Schrauben in der Lage sind ihr Gewinde selbst- im Zusammenhang mit Verbindungselementen ist das Span-
tätig herzustellen. nungsarmglühen (Erwärmen auf ca. 600 °C und längeres
Halten). Die bei der Kaltumformung entstandene Kaltverfesti-
Es werden Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,05 bis
gung kann durch Spannungsarmglühen rückgängig gemacht
0,2 % verwendet. Diese werden erwärmt und in einer Kohlen-
werden. Dies ist besonders wichtig für Schrauben der Fe-
stoff abgebenden Atmosphäre (z. B. Methan) längere Zeit ge-
stigkeitsklassen 4.6 und 5.6, da hier eine große Dehnung der
halten. Der Kohlenstoff diffundiert in die Randzonen ein und
Schraube vorhanden sein muß.
erhöht somit lokal den Kohlenstoffgehalt. Diesen Vorgang be-
zeichnet man als Aufkohlen. Anschließend wird der Werkstoff
abgeschreckt und somit in den Randzonen gehärtet. Dies hat
den Vorteil, daß die Oberfläche sehr hart ist, aber dennoch
genügend Zähigkeit im Kern der Schraube vorhanden bleibt.
15
32
INFO
5. Oberflächenschutz von Stahlschrauben
Um die Oberflächen von Stahlschrauben gegen Korrosion Schichtdicken (Gesamtschichtdicke)
schützen zu können, werden verschiedene Beschichtungen
eingesetzt. Man spricht in diesem Fall auch von passivem
Schichtdicke, µm Kenn-
a)
Korrosionsschutz, da die eingesetzten Werkstoffe für die ein Überzugsmetall zwei Überzugsmetalle zahl
Verbindungselemente nicht in der Lage sind sich selbst zu
keine Schichtdicke
 0
schützen.
vorgeschrieben
3 1
5.1 Bezeichnungssystem nach EN ISO 4042
5 2 + 3 2
Die Bezeichnung der verschiedenen metallischen Schutz-
8 3 + 5 3
schichten sowie deren Schichtdicken sind durch die genormte
12 4 + 8 4
Codierung in EN-ISO 4042 eindeutig festgelegt. Der Aufbau
15 5 + 10 5
des Schlüsselsystems für galvanische Überzüge ist folgender:
20 8 + 12 6
X X X 25 10 + 15 7
30 12 + 18 8
Überzugsmetall
a)
Die für das erste und das zweite Überzugsmetall festgelegten Dicken
Mindestdicke des Überzugs
gelten für alle Kombinationen von Überzügen mit der Ausnahme, daß
Chrom die oberste Schicht ist, die immer eine Dicke von 0,3 µm hat.
Glanzgrad und Nachbehandlung
Tab. 24: Auszug aus EN ISO 4042
Abb. Q: Auszug aus EN ISO 4042
In den Tabellen 23 bis 25 sind die einzelnen Elemente des
Schlüsselsystems aufgeführt.
Überzugsmetall
Überzugsmetall / -legierung Kenn-
Kurzzeichen Element buchstabe
Zn Zink A
Cd a) Cadmium B
Cu Kupfer C
CuZn Kupfer-Zink D
Ni b b) Nickel E
Ni b Cr r b) Nickel-Chrom F
CuNi b b) Kupfer-Nickel G
CuNi b Cr r b) Kupfer-Nickel-Chrom c) H
Sn Zinn J
CuSn Kupfer-Zinn K
Ag Silber L
CuAg Kupfer-Silber N
ZnNi Zink-Nickel P
ZnCo Zink-Kobalt Q
ZnFe Zink-Eisen R
a)
Die Verwendung von Cadmium ist in bestimmten Ländern eingeschränkt.
b)
Der ISO-Klassifizierungscode ist in ISO 1456 festgelegt.
c)
Dicke der Chromschicht = 0,3 µm.
Tab. 23: Auszug aus EN ISO 4042
15
33
INFO
Nachbehandlung und Passivieren durch Chromatieren
Bezeichnungsbeispiel:
Glanz- Passivieren durch Chromatieren a) Kenn-
grad Eigenfarbe buchstabe
Gegeben: Sechskantschraube nach ISO 4014
matt keine Farbe A
 M12 x 40  8.8, galvanischer Zink-
überzug, Mindestschichtdicke 5 µm,
bläulich bis bläulich irisierend b) B
Glanzgrad  glänzend und gelblich
gelblich schimmernd bis gelbbraun,
chromatisiert
irisierend C
olivgrün bis olivbraun D
Bezeichnung nach EN ISO 4042:
blank keine Farbe E
bläulich bis bläulich irisierend b) F Sechskantschraube ISO 4014
 M12 x 40  8.8 A2L
gelblich schimmernd bis gelbbraun,
irisierend G
olivgrün bis olivbraun H Chromatieren (Passivieren) erfolgt unmittelbar nach dem
Verzinken durch kurzes Eintauchen in Chromsäurelösungen.
glänzend keine Farbe J
Der Chromatierungsprozess erhöht den Korrosionsschutz und
bläulich bis bläulich irisierend b) K
verhindert Anlaufen und Verfärben der Zinkschicht. Die Schut-
gelblich schimmernd bis gelbbraun,
zwirkung der Chromatschicht ist je nach Verfahrensgruppe
irisierend L
unterschiedlich (siehe Tabelle).
olivgrün bis olivbraun M
hoch-
keine Farbe N
glänzend
beliebig wie B, C oder D P
matt braunschwarz bis schwarz R
blank braunschwarz bis schwarz S
glänzend braunschwarz bis schwarz T
alle Glanz-
ohne Chromatieren c) U
grade
a)
Passivieren ist nur bei Zink- oder Cadmiumüberzügen möglich.
b)
Gilt nur für Zinküberzüge.
c)
Beispiele für eine soliden Überzug.
Tab. 25: Auszug aus EN ISO 4042
15
34
INFO
5.2 Korrosionsbeständigkeit in Abhängigkeit der
Schutzschichten
Für die Korrosionsbeständigkeit einer Schraubenverbindung in Tabelle 26 aufgeführt. Die Angaben verstehen sich als un-
ist der jeweilige Anwendungsfall maßgebend. Einen Überblick gefähre Richtwerte. In Zweifelsfällen ist eine Zusammenarbeit
für allgemeine Anwendungsfälle über die jeweils zu wählende mit dem Lieferanten sinnvoll.
Beschichtung in Abhängigkeit der Anwendungsumgebung und
der Temperatur ist
Galvanische Beschichtungsverfahren
Verfahren Erläuterungen Maximale
Anwendungstemperatur
Vernickeln Dient sowohl dekorativen Zwecken als auch dem Korrosionsschutz. 250°C
Wegen der harten Schicht Anwendung im Elektroapparatebau sowie in der Telefonindustrie.
Speziell bei Schrauben kein Abrieb des Überzuges. Vernickelte Eisenteile sind in Außenatmos-
phären nicht zu empfehlen.
Verbesserung des Korrosionsschutzes durch Imprägnierung  siehe folgende Tabelle.
Verchromen Meistens nach dem Vernickeln, Schichtdicke ca. 0,4 µm.
Chrom wirkt dekorativ, erhöht die Anlaufbeständigkeit vernickelter Werkstücke und verbessert
den Korrosionsschutz.
Glanzverchromt: hoher Glanz.
Mattverchromt: matter Glanz (Seidenglanz).
Poliert-verchromt: schleifen, bürsten und polieren der Oberfläche
vor dem galvanischen Überzug (Handarbeit).
Glanzverchromt als Überzug.
Trommelverchromung nicht möglich.
Vermessingen Messingaufträge werden hauptsächlich für dekorative Zwecke angewendet.
Außerdem werden Stahlteile vermessingt, um die Haftfestigkeit von Gummi auf Stahl
zu verbessern.
Verkupfern Wenn notwendig, als Zwischenschicht vor dem Vernickeln, Verchromen und Versilbern.
Als Deckschicht für dekorative Zwecke.
Versilbern Silberaufträge werden zu dekorativen und technischen Zwecken verwendet.
Verzinnen Die Verzinnung wird hauptsächlich zum Erzielen bzw. Verbessern der Lötfähigkeit (Weichlot)
angewendet. Dient gleichzeitig als Korrosionsschutz. Thermische Nachbehandlung nicht
möglich.
Eloxieren Durch anodische Oxidation wird bei Aluminium eine Schutzschicht erzeugt, die als Korrosions-
schutz wirkt und das Verflecken verhindert. Für dekorative Zwecke können praktisch alle
Farbtöne erzielt werden.
15
35
INFO
Weitere Oberflächenbehandlungen
Verfahren Erläuterungen Maximale
Anwendungstemperatur
Ruspert Hochwertige Zink-Aluminium-Lamellenbeschichtung, kann in den verschiedensten Farben her-
gestellt werden. Je nach Schichtdicke 500 h oder 1000 h in der Sprühnebelprüfung (DIN 50021).
Feuerverzinken Tauchen in Zinkbad, dessen Temperatur bei ca. 440°C  470°C liegt. Schichtdicken min. 250°C
40 my. Oberfläche matt und rauh, Verfleckungen nach relativ kurzer Zeit möglich. Sehr guter
Korrosionsschutz. Anwendbar für Gewindeteile ab M8. Gewindegängigkeit durch geeignete
Maßnahmen (spanabhebende Vor- oder Nachbearbeitung) gewährleistet.
Phosphatieren Nur leichter Korrosionsschutz. Guter Haftgrud für Farben. Aussehen grau bis grauschwarz. 70°C
(Bondem, Durch nachträgliches Einölen besserer Korrosionsschutz.
Bonderisieren,
Antoxieren,
Parkerisieren,
Atramentieren
Brünieren Chemisches Verfahren. Badtemperatur ca. 140°C mit anschließendem Einölen.
(Schwärzen) Für dekorative Zwecke, nur leichter Korrosionschutz.
Färben Nach Farbmuster.
Schwärzen Chemisches Verfahren. Die Korrosionsbeständigkeit von A1  A5 kann dadurch beeinträchtigt 70°C
(Rostfrei) werden. Für dekorative Zwecke. Für Außenanwendung nicht geeignet.
Thermische Alle Stahlteile mit hoher Zugfestigkeit (ab 1000 N/mm2) können durch eine Wasserstoffauf-
Nachbehandlung nahme während der Beiz- oder Galvanikbehandlung verspröden (Wasserstoffinduzierte Ver-
sprödung). Je kleiner der Materialquerschnitt, umso größer ist die Versprödungsgefahr.
Durch eine thermische Nachbehandlung (unterhalb der Anlasstemperatur) kann der Wasserstoff
zum Teil beseitigt werden. Nach dem heutigen Stand der Technik bietet dieses Verfahren keine
100%-ige Gewähr. Die thermische Nachbehandlung muss unmittelbar nach der galvanischen
Behandlung erfolgen.
Dacromet Die Dacromet Schicht wird mittels einer wässrigen Dispersion von chromatierten Zinklamellen 300°C
(Anorganische (mit geringem Alu-Anteil) auf die zu beschichtenden Teile aufgetragen. Beim anschließenden
Zinkbeschichtung) Trocknungs- und Einbrennprozess wandeln spezifische, wasserlösliche, organische Bestand-
teile in einer Art Sinterprozess die Schicht in eine anorganische, festhaftende Beschichtung
aus Zink- und Aluminiumlamellen in eine Chromatverbindung um. Die Oberfläche hat dann
ein silberfarbenes, technisches Aussehen.
Die Teile werden als Trommel- oder Gestellware je nach gewünschter Schichtdicke in zwei-
oder mehrfachem Durchgang beschichtet.
Ausbildung der Schutzschicht durch Einbrennen bei über 280ÚC Objekttemperatur.
Die Korrosionsbeständigkeit von Dacromet ist proportional der aufgetragenen Schichtmenge.
In der Praxis werden die Schichtdicken entsprechend dem gewünschten Korrosionsschutzgrad
ausgewählt.
Mechanisches Chemo-mechanischer Beschichtungsprozess. Entfettete Teile werden zusammen mit einer
Verzinken speziellen Glaskugelmischung und Zinkpulver in eine Platierungstrommel gegeben. Die Glas-
(Mechanical kugeln wirken als Träger der Zinkpulverkörner und bringen diese an die Werkstückoberfläche,
Plating) wo sie durch Kaltverschweißung haften bleiben.
Polyseal Nach herkömmlichem Tauchverfahren wird zuerst eine Zinkphosphatschicht aufgebracht.
Danach erfolgt ein organischer Schutzüberzug, welcher bei ca. 200°C ausgehärtet wird.
Anschließend wird zusätzlich noch ein Rostschutzöl aufgebracht. Dieser Schutzüberzug kann
in verschiedenen Farben ausgeführt werden (Schichtdicke ca. 12 µm).
Imprägnieren Vor allem bei vernickelten Teilen können durch eine Nachbehandlung in dewatering fluid mit
Wachszusatz die Mikroporen mit Wachs versiegelt werden. Wesentliche Verbesserung der
Korrosionsbeständigkeit. Der Wachsfilm ist trocken, unsichtbar.
Delta Tone Delta Tone ist eine nicht elektrolytisch aufgebrachte Zink- Lamellenbeschichtung ähnlich
Dacromet, jedoch Chrome IV frei aus dem Hause Dörken. Aufgrund der Chrome IV-Freiheit
benötigt Delta Tone bei gleichen Korrosionsschutzforderungen etwas höhere Schichtdicken.
Beide Verfahren, Delta Tone sowie Dacromet sind mittlerweile genormt in DIN EN ISO 10683.
Bei Delta-Tone-Verfahren werden die gereinigten und mechanisch entzunderten Teile in eine
lösungsmittelhaltige, chromsäurefreie Dispersion von Zinkflocken getaucht. Nach dem
Zentrifugieren wird der Überzug bei ca. 200ÚC eingebrannt, wobei eine anorganische,
aluminiumhaltige Zinkbeschichtung mit einer beschränkten elektrischen Leitfähigkeit entsteht.
Die geringere Einbrenntemperatur im Vergleich zu Dacromet kann bei vergüteten, hochfesten
Schrauben vorteilhaft sein. Die Beschichtigung ist nicht chromatiert und hat eine silbrige
Grundfarbe. Die Schichtdicke berträgt nach zwei Tauch- und Einbrennrunden im Normalfall
8 - 12 µm. Durch Wiederholung können dickere Schichten erzielt werden, Reibbeiwert
0,10 - 0,12. Andere Farben sind durch eine Zusatzbeschichtung mit Delta Seal möglich.
Delta Tone hat dasselbe Anwendungsgebiet wie die Dacromet-Beschichtung. Ohne
zusätzliche Delta-Seal-Beschichtung ist die Korrosionsbeständigkeit etwas schlechter.
15
36
INFO
Stunden 200
5.2.1 Vergleich der Beständigkeit unterschiedlicher
Passivierungen anhand der Salzsprühnebel-
prüfung (DIN 50021)
150
100
Erstes Erscheinen von Rostrot
50
gelb oliv farblos
blau schwarz
0
3 58 12
Schichtdicke (µm)
15
37
INFO
6. Dimensionierung von metrischen Stahlverbindungen
Eine exakte Schraubenberechnung verlangt vom Konstrukteur mechanischen Eigenschaften von Schrauben und Muttern ein.
genaue Kenntnisse über die auszulegende Schraubenverbin- Aus diesem Grund wurde an dieser Stelle darauf verzichtet.
dung und deren Anwendung und ist daher für jeden Anwen- Eine überschlägige Vorauswahl von Schrauben kann für den
dungsfall verschieden. In die Schraubenberechnung gehen Anwender mit folgender Tabelle schnell und einfach getroffen
eine Reihe von Faktoren wie Reibungszahlen, gewähltes An- werden.
ziehverfahren, Anzahl der Trennungsfugen und natürlich die
Kraft FB bzw. FQ in KN je Schraube für Nenndurchmesser der Schaftschraube 1) in
verschiedene Belastungsfälle Abhängigkeit der Festigkeitsklasse und der
Belastung
statisch dynamisch statisch und/ 4.6 4.8 5.8 8.8 10.9 12.9
axial axial oder dynamisch 5.6 6.8
quer zur
Achsrichtung
1,6 1 0,32 6 5 4 4  
2,5 1,6 0,5 8 6 5 5 4 4
4 2,5 0,8 10 8 6 6 5 5
6,3 4 1,25 12 10 8 8 6 5
10 6,3 2 16 12 10 8 8 8
16 10 3,15 20 16 12 10 10 8
25 16 5 24 20 14 14 12 10
40 25 8 27 24 18 16 14 12
63 40 12,5 33 30 22 20 16 16
100 63 20   27 24 20 20
160 100 31,5    30 27 24
250 160 50     30 30
1)
Bei exzentrisch angreifender Betriebskraft FB oder Dehnschrauben sind diejenigen Abmessungen zu wählen, die der nächsthöheren Laststufe entsprechen.
Tab. 27
15
38


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