Ratgeber
Festigkeitsklasse 10.9
Was 10.9 bedeutet, wie sie entsteht und wie sie nachgewiesen wird
Begriff erklärt
Was 10.9 bedeutet, wie sie entsteht und wie sie nachgewiesen wird
Die Festigkeitsklasse 10.9 beschreibt nach ISO 898-1 die mechanischen Eigenschaften einer Schraube aus Kohlenstoff- oder legiertem Stahl: Die erste Zahl mal 100 ergibt die Nennzugfestigkeit, hier 1.000 MPa; das Produkt beider Zahlen mal 10 ergibt die Nenndehngrenze, hier 900 MPa. Die Tabelle der ISO 898-1 verlangt mehr als die Nennwerte: für 10.9 mindestens 1.040 MPa Zugfestigkeit und mindestens 940 MPa Dehngrenze. Eine Schraube in 10.9 hält also einer Zugspannung von mindestens 1.040 N/mm² stand und beginnt erst ab 940 N/mm² sich bleibend zu dehnen. 10.9 ist die Festigkeitsklasse, die bei RS Randack am häufigsten angefragt wird, vor 8.8 und 12.9.
Wie entsteht die Festigkeitsklasse?
Nicht beim Drehen und nicht beim Gewinde, sondern beim Vergüten. Vergüten ist Härten mit anschließendem Anlassen: Das Teil wird über die Umwandlungstemperatur erwärmt, abgeschreckt und danach bei einer niedrigeren Temperatur angelassen. Die Anlasstemperatur stellt das Verhältnis von Festigkeit und Zähigkeit ein. Bei RS Randack läuft die Wärmebehandlung in enger, langjähriger Zusammenarbeit mit qualifizierten Partnern; der Härtebereich je Werkstoff steht als Vorgabe auf dem Werkstattauftrag, der Nachweis erfolgt im eigenen Labor.
Welche Werkstoffe erreichen 10.9?
Für 10.9 braucht es einen Vergütungsstahl, der im gewünschten Durchmesser durchhärtet. Bei kleinen und mittleren Abmessungen ist 42CrMo4 (1.7225) der meistverwendete Werkstoff, bei großen Durchmessern und für 12.9 kommen höher legierte Stähle wie 30CrNiMo8 (1.6580) oder 34CrNiMo6 zum Einsatz, weil sie auch im Kern des Querschnitts das Vergütungsgefüge erreichen. Für Verbindungen bei hohen Temperaturen werden warmfeste Stähle wie 21CrMoV5-7 (1.7709) oder 40CrMoV4-6 (1.7711) nach EN 10269 verwendet, für tiefe Temperaturen Werkstoffe mit nachgewiesener Kerbschlagarbeit bei Prüftemperatur.
Welche Mutter gehört zur Schraube 10.9?
Nach ISO 898-2 die Mutter der Festigkeitsklasse 10. Die Zahl entspricht der ersten Zahl der Schraube: Klasse 8 zu 8.8, Klasse 10 zu 10.9, Klasse 12 zu 12.9. Die Mutter ist so ausgelegt, dass bei Überlast die Schraube im freien Gewinde reißt und nicht das Muttergewinde abstreift. RS Randack fertigt Sondermuttern zur Schraube aus derselben Fertigung, siehe Mutterbearbeitung.
Wie wird 10.9 nachgewiesen?
- Härteprüfung je Charge nach Brinell, Vickers oder Rockwell. Für 10.9 liegt die Härte im Bereich von rund 320 bis 380 HV; der Wert kommt auf die Arbeitskarte.
- Zugversuch am Probestab, der aus derselben Schmelze mit dem Los durch alle Fertigungsschritte läuft: Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung, Einschnürung.
- Zugversuch an der ganzen Schraube auf der Zugprüfmaschine bis 3.000 kN. Die ganze Schraube reißt realistischer als der gedrehte Stab, weil Gewinde und Kopfübergang mitgeprüft werden.
- Gefügeuntersuchung im Schliffbild und bei Bedarf Härteverlauf über den Querschnitt.
Die Werte stehen im Abnahmeprüfzeugnis 3.1 oder 3.2. Fällt eine Probe durch, ist das ganze Los gesperrt, bis die Abweichung geklärt ist.
Gilt ISO 898-1 auch für große Schrauben?
ISO 898-1 gilt für Gewinde bis M39. Für größere Abmessungen, der Alltag bei RS Randack, werden die Kennwerte in Anlehnung an die Norm oder nach Ihrer Spezifikation vereinbart und mit Zugversuch am Probestab und an der ganzen Schraube belegt. Nennen Sie uns deshalb bei großen Abmessungen neben der Festigkeitsklasse die geforderten Mindestwerte und die Prüfnorm.
Worauf Sie bei 10.9 achten sollten
- Wasserstoffversprödung: Ab 10.9 steigt die Empfindlichkeit gegen Wasserstoff aus galvanischen Prozessen. Für hochfeste Teile empfehlen wir Zinklamellensysteme statt galvanischem Verzinken; mehr unter Wasserstoffversprödung.
- Gewinde: Bei dynamischer Last gerollt, bei hoher Beanspruchung schlussgerollt nach dem Vergüten, siehe Schlussrollen.
- Kerbempfindlichkeit: Mit steigender Festigkeit sinkt die Zähigkeit. Übergänge mit Radius, gerollte Gewinde und bei Bedarf eine Rissprüfung sichern die Verbindung ab.
Häufige Fragen
Fragen und Antworten zu Festigkeitsklasse 10.9
Was bedeutet 10.9 bei Schrauben?
10.9 ist eine Festigkeitsklasse nach ISO 898-1: Nennzugfestigkeit 1.000 MPa und Nenndehngrenze 900 MPa; die Mindestwerte der Norm liegen bei 1.040 und 940 MPa. Die Klasse entsteht durch Vergüten, also Härten und Anlassen.
Was ist der Unterschied zwischen 8.8, 10.9 und 12.9?
Die Nennzugfestigkeit steigt von 800 über 1.000 auf 1.200 MPa, die Nenndehngrenze von 640 über 900 auf 1.080 MPa; die Mindestwerte der Norm liegen jeweils etwas darüber, für 10.9 bei 1.040 und 940 MPa. Mit der Festigkeit steigen Härte und Kerbempfindlichkeit; 12.9 verlangt die sorgfältigste Wärmebehandlung und Gewindeprüfung.
Fertigt RS Randack auch Sonderfestigkeiten?
Ja. ISO 898-1 endet bei 12.9; Sonderfestigkeiten fertigt RS Randack nach Kundenspezifikation, mit Werkstoffwahl, abgestimmter Wärmebehandlung und Nachweis im eigenen Labor. Fragen Sie mit Zeichnung, Werkstoff und geforderten Kennwerten an.
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