ISO 8981 Standards definieren Richtlinien für die Festigkeit metrischer Schrauben

In der Konstruktionsplanung und Fertigung dienen Schrauben-Gütebezeichnungen als ihre "Ausweise" und enthalten wichtige Informationen zur mechanischen Leistung. Im Gegensatz zu zölligen Schrauben ist das metrische Schraubenklassifizierungssystem strenger und intuitiver. Dieser Artikel analysiert die Norm ISO 898-1, um metrische Schrauben-Gütebezeichnungen zu entschlüsseln und Fachleuten bei der Auswahl geeigneter Verbindungselemente zu helfen.

Bevor die Norm ISO 898-1 untersucht wird, ist es wichtig zu verstehen, dass metrische und zöllige Verbindungselemente zwei unabhängige Systeme darstellen. Sie unterscheiden sich erheblich in den Maßeinheiten, Gewindespezifikationen und Standardvorschriften. Obwohl einige ungefähre Äquivalente existieren (z. B. sind M6-Schrauben ähnlich wie 1/4-Zoll-Schrauben), bleiben die Systeme grundsätzlich getrennt und inkompatibel.

Bei metrischen Verbindungselementen entspricht "Festigkeitsklasse" der "Güteklasse" in zölligen Systemen. Der Unterschied der Norm ISO 898-1 liegt in ihren aussagekräftigen numerischen Bezeichnungen. Im Gegensatz zur Norm SAE J429, bei der die Zahlen der Güteklassen 2 und 8 keine spezifische numerische Bedeutung haben, beziehen sich die Zahlen der ISO 898-1 direkt auf die mechanischen Eigenschaften der Schraube.

Die Festigkeitsklasse besteht aus zwei durch einen Punkt getrennten Zahlen:

• Erste Zahl: Stellt 1/100 der Nennzugfestigkeit der Schraube in Megapascal (MPa) dar
• Zweite Zahl: Stellt 1/10 des prozentualen Verhältnisses zwischen der Nennstreckgrenze und der Nennzugfestigkeit dar

Beispielsweise hat eine Schraube der Festigkeitsklasse 8.8 eine Nennzugfestigkeit von 800 MPa und eine Nennstreckgrenze von 640 MPa (80 % von 800 MPa). Beachten Sie, dass "Nenn-" eher ungefähre als exakte Werte angibt, wobei für tatsächliche Anwendungen auf die vollständige Standarddokumentation verwiesen werden muss.

ISO 898-1 ist nach wie vor die am weitesten verbreitete metrische Verbindungselementnorm, die Schrauben, Schrauben und Bolzen aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl mit zehn verschiedenen Festigkeitsklassen abdeckt. Diese Analyse konzentriert sich auf drei gängige Klassen: 8.8, 10.9 und 12.9, wobei ihre Kopfmarkierungen und Anforderungen an die Zugfestigkeit untersucht werden.

Der Vorteil der ISO 898-1 liegt darin, dass die Schraubenkopfmarkierungen die ungefähre Zugfestigkeit direkt widerspiegeln. Bei Schrauben der Klasse 8.8 mit Durchmessern ≤16 mm beträgt die Mindestzugfestigkeit 800 MPa; bei größeren Durchmessern sind es 830 MPa. Umgerechnet in ksi (Kilopfund pro Quadratzoll) entspricht 800 MPa etwa 155 ksi, wodurch Schrauben der Klasse 8.8 Verbindungselemente mittlerer Festigkeit sind, die mit Schrauben der SAE J429 Güteklasse 5 vergleichbar sind.

Schrauben der Klasse 10.9 weisen eine Mindestzugfestigkeit von 1040 MPa (alle Größen) auf, was den Nennwert leicht übersteigt. Diese hochfesten Komponenten verhalten sich ähnlich wie Schrauben der SAE J429 Güteklasse 8.

Schrauben der Klasse 12.9 bieten eine Mindestzugfestigkeit von 1220 MPa (alle Größen), etwa 175 ksi. Diese stellen einige der höchstfesten Verbindungselemente dar, die sowohl in metrischen als auch in zölligen Systemen verfügbar sind.

Das Verständnis der metrischen Schrauben-Gütebezeichnungen ist für die technische Sicherheit und Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung. Die Norm ISO 898-1 bietet ein klares, intuitives System, bei dem Kopfmarkierungen sofort die Leistungsklasse angeben. Praktische Anwendungen erfordern die Berücksichtigung von Lastanforderungen, Materialeigenschaften und Umweltfaktoren bei der Auswahl von Verbindungselementen.