Welche Festigkeitsklassen gibt es?

Welche Festigkeitsklassen gibt es?

Festigkeitsklassen beschreiben die mechanischen Eigenschaften von Verbindungselementen, wie z. B. Schrauben, Muttern oder Bolzen. Diese Klassen sind genormt, um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen in verschiedenen Anwendungen gerecht werden. Sie bestehen aus zwei Zahlen, z. B. 8.8 oder 10.9, und geben Auskunft über die Zugfestigkeit und die Streckgrenze des Materials.

Im Folgenden eine detaillierte Übersicht über die wichtigsten Festigkeitsklassen, ihre Eigenschaften und typische Anwendungsbeispiele:

Festigkeitsklasse 3.6

• Zugfestigkeit (Rm): 300 N/mm²
• Streckgrenze (Re): 60 % der Zugfestigkeit = 180 N/mm²

Diese Klasse steht für eine geringe Festigkeit und wird häufig für Schrauben aus weichem Stahl verwendet. Diese Schrauben sind vergleichsweise weich und lassen sich leicht verformen, was sie ideal für Anwendungen macht, bei denen die Verbindung keine hohen Belastungen tragen muss.

• Anwendungsfall: Befestigung von leichten Konstruktionen, z. B. Möbel oder leichte Verkleidungen.

Festigkeitsklasse 4.6

• Zugfestigkeit (Rm): 400 N/mm²
• Streckgrenze (Re): 60 % der Zugfestigkeit = 240 N/mm²

Schrauben dieser Klasse haben etwas höhere Festigkeitswerte als 3.6, sind aber immer noch für leichte bis mittlere Belastungen geeignet. Sie werden in unkritischen Anwendungen verwendet, bei denen keine extremen Kräfte auftreten.

• Anwendungsfall: Befestigung von Holz- und Metallkonstruktionen im Bauwesen.

Festigkeitsklasse 5.6

• Zugfestigkeit (Rm): 500 N/mm²
• Streckgrenze (Re): 60 % der Zugfestigkeit = 300 N/mm²

Die Festigkeitsklasse 5.6 ist ebenfalls für geringere mechanische Belastungen ausgelegt. Diese Schrauben sind robuster als 4.6 und finden in leichten Maschinenkonstruktionen Verwendung.

• Anwendungsfall: Montage von Haushaltsgeräten oder leichten Maschinenteilen.

Festigkeitsklasse 8.8

• Zugfestigkeit (Rm): 800 N/mm²
• Streckgrenze (Re): 80 % der Zugfestigkeit = 640 N/mm²

Die 8.8-Klasse ist eine der häufigsten Festigkeitsklassen im Maschinenbau und in der Industrie. Diese Schrauben bestehen oft aus legiertem oder unlegiertem Stahl und sind durch Wärmebehandlung gehärtet und angelassen. Sie bieten eine hohe Festigkeit und sind für mittlere bis hohe mechanische Belastungen geeignet.

• Anwendungsfall: Maschinenbau, Automobilbau (z. B. für Motor- und Fahrwerksteile), tragende Konstruktionen im Bauwesen.

Festigkeitsklasse 10.9

• Zugfestigkeit (Rm): 1000 N/mm²
• Streckgrenze (Re): 90 % der Zugfestigkeit = 900 N/mm²

Schrauben der Festigkeitsklasse 10.9 haben eine noch höhere Festigkeit und werden für hochbelastete Verbindungen verwendet. Sie bestehen aus hochwertigem Stahl und werden durch Vergüten (Härten und Anlassen) besonders widerstandsfähig gemacht.

• Anwendungsfall: Hochbelastete Verbindungen im Fahrzeugbau, z. B. Achsen oder Getriebe, sowie in Fahrzeugen für Sitzbefestigungen oder Rollstuhlrückhaltesysteme, sowie im Maschinenbau.

Festigkeitsklasse 12.9

• Zugfestigkeit (Rm): 1200 N/mm²
• Streckgrenze (Re): 90 % der Zugfestigkeit = 1080 N/mm²

Diese Schrauben gehören zu den hochfesten Verbindungselementen und werden in kritischen Anwendungen eingesetzt, bei denen extrem hohe Kräfte auftreten. Sie sind speziell wärmebehandelt, um höchste Festigkeit und Haltbarkeit zu gewährleisten.

• Anwendungsfall: Luft- und Raumfahrt, Motorsport, Hochleistungsmaschinen.

Weitere Festigkeitsklassen für spezielle Anwendungen

• Festigkeitsklassen für Muttern: Muttern haben ebenfalls Festigkeitsklassen, z. B. 04, 05, 8, 10, oder 12. Die Zahlen entsprechen in etwa den Festigkeitsklassen der zugehörigen Schrauben. So wird sichergestellt, dass die Mutter mindestens die gleiche Festigkeit wie die Schraube aufweist.

  • Anwendungsfall: Im Maschinenbau werden Muttern der Klasse 10 für Schrauben 10.9 verwendet, um eine sichere Verbindung zu garantieren.

• Edelstahlschrauben: Für korrosionsbeständige Anwendungen gibt es Festigkeitsklassen wie A2-50, A4-70 oder A4-80. Diese Schrauben werden nicht nach ihrer Festigkeit, sondern nach ihrer Korrosionsbeständigkeit klassifiziert.

  • Anwendungsfall: Befestigungen in maritimer Umgebung, chemischen Anlagen oder in der Lebensmittelindustrie.

Zusammenfassung: Die Auswahl der richtigen Festigkeitsklasse

Die Wahl der Festigkeitsklasse hängt von der jeweiligen Anwendung und den Belastungen ab. Schrauben der Klassen 3.6 bis 5.6 eignen sich für leichte bis mittelschwere Belastungen, während 8.8, 10.9 und 12.9 für höhere Belastungen ausgelegt sind. Spezielle Anforderungen wie Korrosionsbeständigkeit oder extreme Umweltbedingungen erfordern den Einsatz von Edelstahlschrauben oder hochfesten Verbindungselementen.

Bei der Montage ist darauf zu achten, dass Schrauben und Muttern zueinander passen und die Verbindung den Sicherheitsanforderungen entspricht. Fachgerechte Installation und regelmäßige Kontrolle sind entscheidend, um die Langlebigkeit und Sicherheit der Verbindung zu gewährleisten.