Technik Handbuch · 834 NORMENUMSTELLUNG DIN ISO 1 2339 7 2338 84 1207 85 1580 94 1234 123-24 1051...

830 www.berlinerschrauben.de

Wichtiger Hinweis für Benutzer des Technischen Handbuches / Gewährleistung

Das Handbuch ist ausschließlich als Hilfestellung für den Gebrauch durch den

Fachmann für Verbindungselemente bestimmt. Es dient lediglich einer Ergänzung

des Fachwissens, das in der Praxis des Fachhandels benötigt wird, und erhebt auf-

grund der umfangreichen Materie und der ständig fortzuschreibenden Änderungen

im Normungsbereich nicht den Anspruch auf Vollständigkeit. Für im Text getroffene

Aussagen kann daher – unter keinem rechtlichen Gesichtspunkt – eine Haftung über-

nommen werden. Dies gilt namentlich für die nicht vorgesehene Benutzung durch

den technischen Laien.

Für Hinweise auf Fehler sowie Anregungen sind wir Ihnen dankbar.

www.berlinerschrauben.de 831

Was ist Normung 832 – 833

DIN-Normen 832 Normarten 833

Normenumstellung 834 – 839 DIN/ISO 834

ISO/DIN 835 Änderungen bei Sechskantteilen 836 Änderungen der Schlüsselweiten 837 Änderungen der Höhen bei Sechskantmuttern 838

Herstellung von Schrauben und Muttern 840 – 843

Übersicht verschiedener Herstellungsverfahren 840

Stahl 844 – 849

Festigkeitsklassen und Werkstoffe 844 Werkstoffzuordnung zu den Festigkeitsklassen

von Schrauben-Analysen DIN EN ISO 898 T1-2013 846 Muttern für Schraubverbindungen 848

Edelstahl 850 – 857 Bezeichnungssystem und Festigkeitsklassen 850

Einteilung der nichtrostenden Stähleund chemische Zusammensetzung 852

Auswahl genormte nichtrostende Stähle 853 Mechanische Eigenschaften von Schrauben

Austenitische Stahlgruppen 854 Korrosionsbeständigkeit und Korrosionsarten 855 Besondere Merkmale 857

Ober ächenschutz 858 – 869

Veredelungsarten 858 Ober ächenveredelung von Verbindungselementen Bezeichnungssystem für galvanische Überzüge 865

Polyamid PA 6.6 870 – 871

Verbindungselemente aus Polyamid PA 6.6 870 Technische Eigenschaften 871

Schraubensicherung 872 – 875

Übersicht: Klebesicherung und Dichtung (reaktiv) 874 Übersicht: Klemmsicherung und Dichtung (nicht reaktiv) 875

Glossar 876 – 889

Allgemeine Begriffserklärungen aus dem Bereich der Verbindungstechnik 876

Technik Handbuch


WAS IST NORMUNG?

Das DIN ist keine staatliche Instanz, sondern ein eingetragener Verein

mit Sitz in Berlin (DIN Deutsches Institut für Normung e. V., gegründet

1917).

DIN-Normen sind Regeln der Technik. Sie dienen der Rationalisierung,

der Qualitätssicherung, der Sicherheit, dem Umweltschutz und der

Verständigung in Wirtschaft, Technik, Wissenschaft, Verwaltung und

Öffentlichkeit.

Die Normungsarbeit wird in 4.600 Arbeitsausschüssen mit 28.500

externen Experten geleistet. Zu Norm-Entwürfen kann jedermann

Stellung nehmen. Von Zeit zu Zeit wird der Inhalt der Normen von

Ausschüssen überprüft, um sie ggf. dem Stand der Technik anzu -

passen.

DIN sorgt bei der Ausarbeitung der DIN-Normen dafür, dass diese bei

der Gesetzgebung und im Rechtsverkehr als Beschreibung technischer

Sachverhalte herangezogen werden können. Das DIN mit seinen

Organen ist die autorisierte nationale Vertretung in den Gremien der

internationalen und der europäischen Normungsorganisationen.

DIN-Normen entlasten den Staat in seiner Gesetzgebung. Bei der

Arbeitssicherheit, beim Gesundheitsschutz und beim Abbau von

technischen Handelshemmnissen können sich Bundesregierung und

Europäische Union auf Normen stützen.

DIN-NORMEN

„Normung ist die einmalige, bestimmte Lösung

einer sich wiederholenden Aufgabe unter

den jeweils gegebenen wissenschaft-

lichen, technischen und wirtschaft-

lichen Möglichkeiten.“ Nach Otto

Kienzle, Mitbegründer

des DIN, „Normung

ist die planmäßige,

durch die interessier-

ten Kreise gemeinschaftlich

durchgeführte Vereinheit-

lichung von materiellen

und immateriellen

Gegenständen zum

Nutzen der Allge-

meinheit.“


WAS IST NORMUNG?

Das DIN (Deutsches Institut für Normung) hat über

den DIN-Normenausschuss „Mechanische Ver-

bindungselemente (FMV)“ die Entwicklung von Normen für

Verbindungselemente deutlich geprägt.

Die ISO (International Organisation for Standardisation)

fungiert als weltweit überspannende Organisation, die

sich zum Ziel gesetzt hat, die verschiedenen nationalen Normen zu

ordnen und zu vereinheitlichen, und die anstrebt, durch die Erar-

beitung von ISO-Normen weltweit eine absolute Austauschbarkeit

von Produkten zu erreichen. Innerhalb dieser Organisation sind die

Technischen Komitees ISO/TC 1 „Screw Threads“ sowie ISO/TC 2

„Fasteners“ für diese beiden Fachgebiete zuständig.

1992 wurden die Grenzen zwischen den Ländern der

EWG im Sinne eines freien Warenverkehrs ohne Behinde-

rungen für sämtliche Produkte, die die harmonisierten europäischen

Anforderungen erfüllen, aufgehoben.

Das gemeinschaftliche Europäische Komitee für Normung CEN

(Comité Européen de Normalisation) hat gemäß den Richtlinien aus

Artikel 100 des EWG-Vertrags CEN-Vorschriften erarbeitet.

Für Verbindungselemente wurde ein Technisches Komitee CEN/

TC 185 – Mechanical Fasteners ins Leben gerufen, das EN-Normen

erarbeiten soll, die nach Möglichkeit mit den bereits bestehenden

ISO-Normen übereinstimmen sollen.

Die identische europäische EN-Norm aus der Zeit vor dem

01.07.1994 hat eine Nummer, die 20.000 höher liegt als die Num-

mer der ISO-Norm, zum Beispiel: ISO 225 = EN 20225. Die nach

dieser Zeit verabschiedeten EN-Normen erhalten die gleiche Num-

mer wie die identische ISO-Norm.

Wenn neue EN-Normen veröffentlicht werden, müssen die entspre-

chenden nationalen Normen, beispielsweise DIN, zurückgezogen

werden.

Normvarianten für Verbindungselemente:

▶ DIN: Nationale deutsche Norm

▶ DIN ISO: Deutsche Ausgabe einer unverändert übernommenen ISO-Norm

▶ DIN EN: Deutsche Ausgabe einer EN-Norm (Europäische Norm)

▶ DIN EN ISO: Deutsche Ausgabe einer von EN unverändert übernommenen ISO Norm

EN

DIN

ISO

NORMARTEN


NORMENUMSTELLUNG

DIN ISO1 23397 233884 120785 158094 1234123-24 1051125-1 7089125-2 7090126 7091127-* –258 8737268 3117271 3117302 1051417 7435427 2342433-1 u. 2 7092-1 u. 2438 7436439-1, o.F 4036439-2, m.F 4035 (RG)439-2, m.F 8675 (FG)440 7094508 299551 4766553 7434555 4034558 4018580 3266582 3266601 4016603 8677660-662 1051674-675 1051787 299913 4026914 4027915 4028916 4029931-1 4014931-“BM” 4015933 4017

934

4032 Typ 1 (RG)4033 Typ 2 (RG)8673 Typ 1 (FG)8674 Typ 2 (FG)

935-17035 Typ 17036 Typ 2

DIN ISO935-3 7037

936- 4035 (RG)- 8675 (FG)

937 7038960 8765961 8676963 2009964 2010965 7046966 7047970 4032971-1 (FG) 8673971-2 (FG) 8674 (4033)972 4034979 7038

9807042 / 7719(7720)

9827040 (RG)10512 (FG)

985 105111144 EN 10230-11151-52

EN 10230-111601440 87381443 23401444 23411470 87391471 87441472 87451473 87401474 87411475 8742-431476 87461477 87471481 87526325 87346791-92 10516796 106706883-84 24926885-1 u. 2

773

6885-3 24916886-87 7746888 39126900-1 106446901 105106902 106736903 106696914 EN 14399-4

DIN ISO6915 EN 14399-4

6916EN 14399-64162

6921-22

8100-028104(EN1662 / 1665)

69234161 (RG)10663 (FG)(EN 1661-62)

69247040 (RG)10512 (FG)

69257042 / 7719 (RG)10513 (FG)

69267043 / 12125(EN 1663 / 1666)

69277044 / 12126(EN 1664 / 1667)

6928 7053 / 105097337 15973-847341 10517343 8750-517344 87487346 133377504 15480-837971 14817972 14827973 14837976 14797977 87377978 8736

7979

8733 = ungehärtet8735 = gehärtet

7980-* –7981 70497982 70507983 70517985 70457991 106429021 7093

DIN / ISO


NORMENUMSTELLUNG

ISO DIN299 508/787773 6885-1 u. 2774 6886-87

1051

123-124302660-62674-757341

1207 841234 941479 79761481 79711482 79721483 79731580 852009 9632010 9642338 72339 12340 14432341 14442342 4272491 6885-32492 6883-842936 9113117 268/2713266 580/5823912 68884014 931-14015 931 = BM4016 6014017 9334018 5584026 9134027 9144028 9154029 9164032 934/9704033 934/9714034 555/9724035 439-24036 439-14161 69234162 (6923)4762 9124766 551

ISO DIN4775 (6915)7035 Typ 1

935-1

7036 Typ 2

935-1

7037 935-37038 937/9797040 Typ 1

982/6924

7041 (982)7042 Typ 2

980/6925

7043 69267044 69277045 79857046-1 u. 2

965

7047 9667048 (84/7985)7049 79817050 79827051 79837053 69287089-1, Form A

125-1

7090-1 u. 2 Form B

125-1 u. 2

7091 1267092-1 u. 2

433-1 u. 2

7093 90217094 4407379 -7380 -7411-12 EN 14399-47413-14 EN 14399-47415-16 EN 14399-67434 5537435 4177436 4387719-20 980/69258100

6921/6922810281048673 971-1 (934)8674 971-28675 439-28676 9618677 6038733 79798734 6325

ISO DIN8735 79798736 79788737 258 (7977)8738 14408739 14708740 14738741 14748742 14758743 (1475)8744 14718745 14728746 14768747 14778748 73448750-51 73438752 14818765 96010509 692810510 690110511 98510512 982/692410513 980/692510642 799110644 6900-110663 692310664 -10666 750410669 690310670 679610673 690212125-26 6926-2713337 734614579-87 -15480-83 750415973-84 7337

RG = Regelgewinde

FG = Feingewinde

* = ersatzlos zurückge-

zogene Norm,

technisch überholt,

jedoch bis auf wei-

teres lieferbar

ISO / DIN


NORMENUMSTELLUNG

Änderungen bei Sechskantteilen

DIN ISO Bezeichnung

439 T1 4035Niedrige Sechskantmuttern ohne Fase Produktklasse BGegenüber DIN 439 M 8 x 1 und M 10 x 1 gestrichenFür M 10 die Schlüsselweite nach DIN ISO 272 aufgenommen

439 T2 4035

Niedrige Sechskantmuttern mit Fase Regelgewinde Produktklassen A und BErweitert bis M 64Neue Schlüsselweiten nach DIN ISO 272 bei M 10; M 12; M 14 undM 22!

439 T2 8675

Niedrige Sechskantmuttern mit metrischen FeingewindeProduktklasse A u. BErweitert bis M 64 x 4; eigene Nenndurchmesser gestrichenNeue Schlüsselweiten nach DIN ISO 272 bei M 10; M 12; M 14 und M 22!

555 4034

Sechskantmuttern – Produktklasse C > M 64 gestrichenNeue Schlüsselweiten nach DIN ISO 272 bei M 10; M 12; M 14 und M 22!Festigkeitsklasse 5 für Muttern mit Gewinde d M 16 und d M 39

558 4018

Sechskantschrauben mit Gewinde bis Kopf – Produktklasse CNeue Schlüsselweiten nach DIN ISO 272 bei M 10; M 12; M 14 und M 22!Erweitert bis M 64Zusätzlich d M 39 Festigkeitsklasse 4.8Nennlänge bis 500 mm erweitert

601 4016

Sechskantschrauben mit Schaft – Produktklasse CNeue Schlüsselweiten nach DIN ISO 272 bei M 10; M 12; M 14 und M 22!Erweitert bis M 60Zusätzlich d M 39 Festigkeitsklasse 4.8Nennlänge bis 500 mm erweitert

931 T1 4014

Sechskantschrauben mit Schaft – Produktklassen A und BNeue Schlüsselweiten nach DIN ISO 272 bei M 10; M 12; M 14 und M 22!Zusätzlich zu DIN 931 kegeliger Übergang unterhalb des KopfesNennlänge bis 500 mm erweitert

933 4017

Sechskantschrauben mit Gewinde bis Kopf – Produktklassen A und BNeue Schlüsselweiten nach DIN ISO 272 bei M 10; M 12; M 14 und M 22!Erweitert bis M 64

934 4032

Sechskantmuttern Typ 1 – Produktklasse A und BFeingewinde ersetzt durch ISO 8673M 1; M 1,2; M 1,4 und > M 64 gestrichenNeue Schlüsselweiten nach DIN ISO 272 bei M 10; M 12; M 14 und M 22!

934 4033

Sechskantmuttern Typ 2 – Produktklasse A und BZweck: Festlegung über Sechskantmuttern, Typ 2, mit metrischen Maßen und Gewindegrößen von M 5 bis M 36, in Produktklasse A für Gewinde ≥ M 16 und Produktklasse B für Gewinde > M 16 (ISO47959-1)


NORMENUMSTELLUNG

DIN ISO Bezeichnung

934 8673

Sechskantmuttern Typ 1 mit metrischem FeingewindeProduktklassen A und BErsetzt auch die zurückgezogene DIN 971 T; Gewinde M 18 x 2; M 22 x 2; M 52 x 3 und > M 64 x 4 gestrichen; Senkwinkel geändert; Muttern d > M 39 aufgenommen; Muttern mit Telleransatz zugelas-sen; Muttern d ≥ M 16 Festigkeitsklasse 10 zusätzlichNeue Schlüsselweiten nach DIN ISO 272 bei M 10; M 12; M 14 und M 22!

934 4032

Sechskantmuttern Typ 1 mit metrischem FeingewindeProduktklassen A und BErsetzt DIN 971 T2; Gewinde M 18 x 2; M 22 x 2 und M 39 x 2 gestrichenSenkwinkel geändert; Muttern mit Telleransatz zugelassen; Muttern d ≥ M 16 Festigkeitsklasse 8 zusätzlichNeue Schlüsselweiten nach DIN ISO 272 bei M 10; M 12; M 14 und M 22!

960 8765 Sechskantschrauben mit Schaft und metrischem Feingewinde

961 8676Sechskantschrauben mit Gewinde bis Kopf und metrischem Fein-gewinde

971-1 8673 Sechskantmuttern Typ 1 – Produktklassen A und B

971-2 8674 Sechskantmuttern Typ 2 – Produktklassen A und B

Änderungen der Schlüsselweiten

Gewinde dKleiner SechskantDIN 561 und 564

SechskantStandard

Großer SechskantHV-Produkte

VierkantDIN 478, 479, 480

DIN ISO DIN ISO DIN ISO DIN ISO

M 10 - - 17 16 - - - -

M 12 17 16 19 18 22 21 - -

M 14 - - 22 21 - - - -

M 16 19 18 - - - - 17 16

M 20 - - - - 32 34 22 21

M 22 - - 32 34 - - - -

Änderungen bei Sechskantteilen


NORMENUMSTELLUNG

Änderungen der Höhen bei Sechskantmuttern

Gewinde d

Mutternhöhen mm (min. – max.)DIN 555 ISO 4034

ISO-Typ 1

DIN 934 ISO 4032 (RG)

ISO 8773 (FG)ISO-Typ 1

ISO 4033 (RG)

ISO-Typ 2

M 3 – –

Identisch

–

(M 3,5) – – –

M 4 – – –

M 5 3,40 – 4,60 4,40 – 5,60 3,70 – 4,0 4,40 – 4,70 4,80 – 5,10

M 6 4,40 – 5,60 4,60 – 6,10 4,70 – 5,0 4,90 – 5,20 5,40 – 5,70

(M 7) – – 5,20 – 5,5 – –

M 8 5,75 – 7,25 6,40 – 7,90 6,14 – 6,5 6,44 – 6,80 7,14 – 7,50

M 10 7,25 – 8,75 8,00 – 9,50 7,64 – 8,0 8,04 – 8,40 8,94 – 9,30

M 12 9,25 – 10,75 10,4 – 12,2 9,64 – 10,0 10,37 – 10,80 11,57 – 12,0

(M 14) – 12,1 – 13,9 10,3 – 11,0 12,1 – 12,8 13,4 – 14,1

M 16 12,1 – 13,9 14,1 – 15,9 12,3 – 13,0 14,1 – 14,8 15,7 – 16,4

(M 18) – 15,1 – 16,9 14,3 – 15,0 15,1 – 15,8 –

M 20 15,1 – 16,9 16,9 – 19,0 14,9 – 16,0 16,9 – 18,0 19,0 – 20,3

(M 22) 17,1 – 18,9 18,1 – 20,2 16,9 – 18,0 18,1 – 19,4 –

M 24 17,95 – 20,05 20,2 – 22,3 17,7 – 19,0 20,2 – 21,5 22,6 – 23,9

(M 27) 20,95 – 23,05 22,6 – 24,7 20,7 – 22,0 22,5 – 23,8 –

M 30 22,95 – 25,05 24,3 – 26,4 22,7 – 24,0 24,3 – 25,6 27,3 – 28,6

(M 33) 24,95 – 27,05 27,4 – 29,5 24,7 – 26,0 27,4 – 28,7 –

M 36 27,95 – 30,05 28,0 – 31,5 27,4 – 29,0 29,4 – 31,0 33,1 – 34,7

(M 39) 29,75 – 32,25 31,8 – 34,3 29,4 – 31,0 31,8 – 33,4 –

M 42 32,75 – 35,25 32,4 – 34,9 32,4 – 34,0 32,4 – 34,0 –

Gewindetoleranzen 7 H 6 H

Festigkeitsklasse Stahl Kernbereich 5 6, 8, 10 12

~ M 5 – M 39 M 16 < d ≤ M 39 : 4,5> M 39 nach Vereinbarung

(ISO 8673: Fkl. 10 ≤ M 16nach Vereinbarung

(9 – 12)–

Anmerkung zur Tabelle Änderungen der Höhen bei Sechskantmuttern:

RG = RegelgewindeFG = Feingewinde

( ) eingeklammerte Größen sind möglichst zu vermeiden

Feingewinde ISO 8674ISO 4032 auch Ersatz für DIN 970ISO 4034 auch Ersatz für DIN 972ISO 8673 auch Ersatz für DIN 971 T1ISO 4033 auch Ersatz für DIN 972 T2


NORMENUMSTELLUNG

0

10

2

0

30

40

50

60

70

8

0

90

1

00

1

10

1

20

1

30

1

40

1

50

1

60

170

180


HERSTELLUNG

Übersicht verschiedener Herstellungsverfahren:

spanende Formung spanlose Formung

WarmformungKaltformung

Herstellung von Schrauben und Muttern

Es stehen prinzipiell mehrere Möglichkeiten der Herstellung von

Verbindungselementen zur Verfügung. In der Praxis hat sich die

Kaltformung durchgesetzt, weil hierbei die Zugfestigkeiten und vor

allem die Streckgrenzen erhöht werden.

Das Ausgangsmaterial wird als „Draht“ auf Spulen aufgewickelt

angeliefert und in den Pressen vorgeschalteten Anlagen gebeizt,

gerichtet und gegebenenfalls auf den gewünschten Durchmesser

reduziert.

Die Kaltverformung muss in mehreren Stufen vorgenommen

werden. Diese Stufen der Kaltverformung können auf verschiedene

Maschinen verteilt oder in einer Mehrstufenpresse zusammen-

gefasst werden.

Die Bilder auf der Folgeseite zeigen die Arbeitsschritte zur

Herstellung einer Sechskantschraube und einer Sechskantmutter:

VORAUSSETZUNGEN FÜR KALTFORMUNG ▶ Großserienfertigung

▶ kleine bis mittlere Stauchverhältnisse

▶ geeignete Formen

▶ umformbare Werkstoffe wie unlegierte Stähle, Einsatz- und Vergütungsstähle, Nirosta, Messing und Aluminium(-legierungen), technisch möglich bis M 30.


HERSTELLUNG

Vorstauchen des Kopfes und

Reduzieren des Gewindeteils

Fertigstauchen des Kopfes (zylindrisch)

mit Telleransatz

Abgraten (Herstellen des

Sechskantkopfes)

Spitzen (Schraubenkuppe)

Gewindeherstel-lung (mit Rundwäl-zen oder Flachba-

cken)

Vergüten

Formung des Drahtstückes zu einem Zylinder

Stauchen des Doppelkegels

Auspressen des Doppelkegels zur Sechskantform

mit Kernlochaus-senkung und beiderseitiger Facettierung

Ausstoßen des in der Mitte des Kern-lochs verbliebenen

Kernbutzens

Aufreiben und Gewinde-

schneiden

Wärmebehandlung

Abschneideneines

Drahtstücks


HERSTELLUNG

Dennoch haben die anderen Verfahren durchaus ihre Berechtigung,

so wird die Warmformung in größeren Abmessungsbereichen

eingesetzt und die spanende Formung bei Sonderschrauben und

Zeichnungsteilen.

Spanende Formung: Spanend geformte Teile werden überwie-

gend aus Automatenstahl hergestellt. Aufgrund der Sprödigkeit des

Materials sind nur Schrauben mit Festigkeitsklassen bis 6.8 (Aus-

nahme 5.6) und Muttern der Festigkeitsklassen 04, 05, 06, 11H,

14H und 17H zugelassen.

Die spanende Formung wird auch bei Verbindungselementen aus

Vergütungsstahl sowie als Fertigbearbeitung von kalt- und warm-

gepressten Rohlingen eingesetzt.

Auf dem Gebiet hochfester Verbindungselemente ist das Einsetzen

spanender Formgebung auf das Schneiden von Gewinden, das

Abgraten und die Fertigbearbeitungen von Zeichnungsteilen

beschränkt.

Wärmebehandlung von Schrauben, Muttern und Form teilen: Schrauben der Festigkeitsklassen 8.8 und höher (Zugfestigkeiten

über 800 N/mm²) müssen nach der DIN EN ISO 898-1 vergütet wer-

den. Das Gleiche gilt für Muttern der Festigkeitsklassen 05,

8 (> M 16), 10 und 12 (DIN EN 20898 Teil 2).

Dieser Vorgang ist notwendig, damit die Verbindungselemente

den in der Anwendung auftretenden Beanspruchungsarten über-

haupt standhalten können. Erst dadurch werden die notwendigen

mechanischen Eigenschaften, wie Zugfestigkeit und Streckgrenze

erreicht. Bei der Herstellung der Schrauben kommen vor allem die

Wärmebehandlungsverfahren Vergüten (Härten und Anlassen),

Einsatzhärten und Glühen zum Einsatz.

VORAUSSETZUNGEN FÜR WARMFORMUNG ▶ Werkstoffe mit hohem Verformungswiderstand

▶ sehr große Stauchverhältnisse

▶ große Abmessungen ab M 30


HERSTELLUNG

Vergüten: Die Kombination aus „Härten“ mit anschließendem

„Anlassen“ nennt man Vergüten.

Härten: Die Schraube wird u. a. in Abhängigkeit seines Kohlenstoff-

gehaltes auf eine bestimmte Temperatur erwärmt und längere Zeit

gehalten. Dabei wird das Gefüge umgewandelt. Durch anschlie-

ßendes Abschrecken (Wasser, Öl, usw.) wird eine große Härte-

steigerung erreicht.

Anlassen: Der glasharte und somit spröde Werkstoff ist in diesem

Zustand nicht in der Praxis einsetzbar. Der Werkstoff muss auf eine

in der Norm festgelegten Mindesttemperatur nochmals erwärmt

werden, um die Verspannungen im Gefüge zu reduzieren. Durch

diese Maßnahme verringert sich zwar die zuvor gewonnene Härte

(diese liegt aber noch deutlich über den Werten des unbehandelten

Werkstoffes), erreicht wird eine größere Zähigkeit.

Einsatzhärten: Dieses Verfahren ndet unter anderem bei Blech-

schrauben, gewindefurchenden und selbstbohrenden Schrauben

Anwendung. Hierbei ist eine große Ober ächenhärte entscheidend,

damit die Schrauben in der Lage sind, ihr Gewinde selbsttätig her-

zustellen.

Zur Fertigung werden Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von

0,05 bis 0,2 % verwendet. Diese werden erwärmt und in einer

Kohlenstoff abgebenden Atmosphäre (z. B. Methan) längere Zeit

gehalten. Der Kohlenstoff diffundiert in die Randzonen ein und er-

höht somit lokal den Kohlenstoffgehalt. Diesen Vorgang bezeichnet

man als Aufkohlen. Anschließend wird der Werkstoff abgeschreckt

und somit in den Randzonen gehärtet. Dies hat den Vorteil, dass die

Ober äche sehr hart ist, aber dennoch genügend Zähigkeit im Kern

der Schraube vorhanden bleibt.

Glühen (Tempern): Es gibt eine Reihe verschiedener Glühverfahren,

die jeweils andere Auswirkungen auf das Gefüge und die Span-

nungszustände im Werkstoff haben. Ein sehr wichtiges Verfahren

im Zusammenhang mit Verbindungselementen ist das Spannungs-

armglühen (Erwärmen auf ca. 600 °C und längeres Halten). Die bei

der Kaltumformung entstandene Kaltverfestigung kann durch Span-

nungsarmglühen rückgängig gemacht werden. Dies ist besonders

wichtig für Schrauben der Festigkeitsklassen 4.6 und 5.6, da hier

eine große Dehnung der Schraube vorhanden sein muss.


STAHL

Festigkeitsklassen und Werkstoffe

Für Schrauben, Muttern und ähnliche Formteile sind die Festigkeits-

eigenschaften in Festigkeitsklassen eingeteilt. Diese Festigkeits-

klassen werden bei Schrauben mit zwei Zahlen bezeichnet:

Die erste Zahl ist die Mindestzugfestigkeit in N/mm²: 100. Die zwei-

te Zahl ist das Verhältnis der Mindeststreckgrenze (oder 0,2 Dehn-

grenze) zur Zugfestigkeit:10.

Die Verantwortung für die Auswahl des Werkstoffes, mit dem die

geforderten Eigenschaften erreicht werden, obliegt dem Hersteller.

Die Auswahl der richtigen Festigkeitsklasse für den Anwendungsfall

obliegt dem Anwender (Konstrukteur).

In den nachfolgenden Tabellen sind die mechanischen Eigen-

schaften von Schrauben gemäß DIN EN ISO 898-1 und Muttern

gemäß DIN EN 20898 T 2 (Regelgewinde) aufgeführt.

Der Geltungsbereich dieser Normen umfasst nur die normalen

Anwendungsbedingungen für Schrauben, Muttern und ande-

re Formteile aus unlegiertem oder niedrig legiertem Stahl mit

Gewindedurchmesser bis 39 mm ohne spezielle Anforderungen.

Beispiel zur Festigkeitsklasse 8.8:

Schritt 1: Zahl 8 x 100 = 800 N/mm² Mindestzugfestigkeit

Schritt 2: Zahl 8 x 10 = 80 % von 800 = 640 N/mm² Mindest-streckgrenze


STAHL

Festigkeitsklassen

3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.88.8

10.9 12.9≥M16 ≥>M16a

ZugfestigkeitRm (N/mm²)

nom 300 400 400 500 500 600 800 800 1000 1200

min 330 400 420 500 520 600 800 830 1040 1220

Streckgrenze ReL (N/mm²)bzw. 0,2% Dehn-grenze RP0,2 (N/mm²)

nom 180 240 320 300 400 480 640 640 900 1080

min 190 240 340 300 420 480 640 660 940 1100

Bruchdehnung A5 min 25 22 14 20 10 8 12 12 9 8

Vickershärte HV 10min 95 120 130 155 160 190 250 255 320 385

max 220b) 220b) 220b) 220b) 220b) 250 320 335 380 435

Brinellhärte HB F = 30D²

min 90 114 124 147 152 181 238 242 304 366

max 209b) 209b) 209b) 209b) 209b) 238 304 318 361 414

Kerbschlagarbeit(ISO-U) (Joule)

min – – – 25 – – 30 30 20 15

a) Für Stahlbauschrauben ab M 12 b) Ein Härtewert am Ende der Schraube darf höchstens 250 HV betragen bzw. 238 HB

Die Norm DIN EN ISO 898-1 sieht für hochfeste Schrauben ober-

halb der Grenze von 800 N/mm² vier Festigkeitsklassen vor, von

denen aber nur drei in Mitteleuropa angewandt werden.

Der Festigkeitsklasse 9.8 kommt in Europa weniger praktische

Bedeutung zu.


STAHL

Werkstoffzuordnung zu den Festigkeitsklassen vonSchrauben-Analysen DIN EN ISO 898-1:2013 (D)

a) Im Schiedsfall gilt die Stückanalyse.

b) Der Bor-Gehalt darf 0,005 % erreichen, vorausgesetzt, dass das nicht wirksame Bor durch die Zusätze von Titan und/oder Aluminium kontrolliert wird.

c) Bei kalt umgeformten Schrauben der Festikkeitsklassen 4.6 und 5.6 kann eine Wärmebehandlung des für das Kaltumformen verwendeten Drahtes oder der kalt umgeformten Schraube notwendig werden, um die gewünschte Duktilität zu errei-chen.

d) Für diese Festigkeitsklassen ist Automatenstahl mit folgenden maximalen Schwefel-, Phosphor- und Bleianteilen zulässig: S: 0,34 %; P: 0,11 %; Pb: 0,35 %.

Festig-keits-klasse

Werkstoff und Wärmebehandlung

Chemische Zusammensetzung(Schmelzenanalyse %)a Anlass-

temperatur °C min.

C P S Bb

min max. max. max. max.4.6cd

Kohlenstoffstahl oder Kohlenstoffstahl mit Zusätzen

– 0,55 0,050 0,060nichtfest-

gelegt–

4.8d

5.6c 0,13 0,55 0,050 0,0605.8d – 0,55 0,050 0,0606.8d 0,15 0,55 0,050 0,060

8.8f

Kohlenstoffstahl mit Zusätzen (z.B. Bor, Mn oder Cr), gehärtet und angelassen

0,15e) 0,40 0,025 0,025

0,003 425Kohlenstoffstahl, gehärtet und angelassen

0,25 0,55 0,025 0,025

Legierter Stahl, gehärtet und angelasseng 0,20 0,55 0,025 0,025

9.8f


0,15e 0,40 0,025 0,025


0,25 0,55 0,025 0,025


10.9f


0,20e 0,55 0,025 0,025


0,25 0,55 0,025 0,025


12.9fhi Legierter Stahl, gehärtet und angelasseng und angelassen

0,30 0,50 0,025 0,025 0,003 425

12.9fhi

Kohlenstoffstahl mit Zusätzen (z.B. Bor, Mn oder Cr oder Molybdän), gehärtet und angelassen

0,28 0,50 0,025 0,025 0,003 380


STAHL

e) Bei einfachem Kohlenstoffstahl mit Bor als Zusatz und einem Kohlenstoffgehalt unter 0,25 % (Schmelzenanalyse) muss ein Mangangehalt von mindestens 0,6 % für die Festigkeitsklasse 8.8 und 0,7 % für die Festigkeitsklassen 9.8 und 10.9 vorhanden sein.

f) Werkstoffe dieser Festigkeitsklassen müssen ausreichend härtbar sein, um sicherzu-stellen, dass im Gefüge des Kernes im Gewindeteil ein Martensitanteil von ungefähr 90 % im gehärteten 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 fest-gelegt sind und geringere Legierungsbestandteile haben als oben angegeben, dann ist der für die Klassi zierung anzuwendende Grenzwert 70 % der Summe der oben festgelegten Einzelgrenzwerte für die zwei, drei oder vier betreffenden Elemente.

h) Schrauben aus phosphatiertem Rohmaterial müssen vor der Wärmebehandlung entphosphatiert werden, wobei das Nichtvorhandensein einer mit Phosphor angerei-cherten weißen Schicht mit einem geeigneten Prüfverfahren nachgewiesen werden muss.

i) Bei einem vorgesehenen Einsatz der Festigkeitsklasse 12.9/12.9 ist Vorsicht geboten. Dabei sollten die Eignung des Schraubenherstellers, die Montage und die Einsatzbe-dingungen berücksichtigt werden. Durch spezielle Umgebungsbedingungen kann es sowohl bei unbeschichteten als auch bei beschichteten Schrauben zu Spannungsriss-korrosion kommen.


STAHL

Muttern für Schraubverbindungen

Wie bei den Schrauben sind auch bei Muttern für Schraubverbin-

dungen die Festigkeitsklassen, Werkstoffzuordnungen und Prüf-

verfahren für normale Anwendungsfälle festgelegt.

Es wird bei Muttern für Schraubverbindungen eine Unterteilung in

drei Gruppen vorgenommen.

1. Gruppe: Muttern für Schraubverbindungen mit „voller Belast-

barkeit“ (z.B. DIN EN 24032 Typ1) mit Festigkeitsklasse 6, 8, 10 und

12. Muttern mit „voller Belastbarkeit“ genügen Prüfspannungen mit

einem gehärteten Gewindeprüfdorn in Höhe von nahezu der Mindest-

zugfestigkeit des Werkstoffes der zur Paarung vorgesehenen Schrau-

ben gleicher Festigkeitsklassen. Eine Schraube der Festigkeitsklasse

8.8 wird mit einer Mutter der Festigkeitsklasse 8 (oder höher) gepaart.

Die Kennzahl gibt ca. 1/100 der Prüfspannung in N/mm² an.

In der Norm DIN EN 20898-2 sind die Prüfkräfte und Abstreiffestig-

keiten festgelegt.

2. Gruppe: Muttern für Schraubverbindungen mit eingeschränkter

Belastbarkeit (z.B. DIN EN 24035) mit Festigkeitsklassen 04 und 05

und Nennhöhen ≥ 0,5 D; jedoch < 0,8 d. Diese Muttern erhalten als

Kennzahl ebenfalls die auf den gehärteten Gewindeprüfdorn bezoge-

nen Prüfspannungskennzeichen. Die führende Null weist darauf hin,

dass die Gewindegänge einer Schraube vor Erreichen dieser Prüf-

spannung abscheren können.

In der Norm DIN EN 20898-2 sind die Prüfkräfte und Abstreiffestig-

keiten festgelegt.

3. Gruppe: Muttern für Schraubverbindungen ohne festgelegte

Belastbarkeit sind mit einer Zahlen-Buchstaben-Kombination bezeich-

net (11H, 14H, 17H, 22H). Die Zahl gibt 1/10 der Mindest-Vickershärte

HV 5 an. Der Buchstabe steht für Härte.

Für diese Muttern mit Härteklassen sind keine Prüfkräfte festgelegt.

In der Norm DIN 267-24 sind die Härtewerte für diese Muttern festge-

legt.

Aufgrund der Wichtigkeit einer angemessenen Auswahl der Muttern


STAHL

im Verhältnis zu den jeweiligen Schraubenbolzen ist noch einmal

zusammenzufassen:

Edelstahl Rostfrei ist ein Sammelbegriff für die nichtrostenden

Sechskantmuttern sind heute im Verhältnis zu früheren Verhält-

nissen mit größeren Höhen genormt. Gründe dieser Entwick-

lung waren die Einführung von zum Teil kleineren Sechskant-

Schlüsselweiten und die Erkenntnis, dass Sechskantmuttern

gemäß der alten deutschen Norm DIN 934 in ihren Mutterhöhen

recht schwach dimensioniert waren.

Es ist zu empfehlen,

nur genormte Mutternausführungen einzusetzen!


EDELSTAHL

Stähle, die sich durch eine deutlich höhere Korrosionsbeständig-

keit als die üblichen Stähle vom Typ 18-8 auszeichnen. Sie wurden

entwickelt, um die Forderungen des Marktes nach Werkstoffen zu

erfüllen, die nicht nur eine hohe allgemeine Korrosionsbeständig-

keit, sondern auch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Lochfraß-

und Spaltkorrosion vor allem in chloridhaltigen Medien besitzen. Sie

enthalten mindestens 10,5 % Chrom (Cr) und weisen gegenüber

unlegierten Stählen eine deutlich verbesserte Korrosionsbeständig-

keit auf. Höhere Cr-Gehalte und weitere Legierungsbestandteile wie

z.B. Nickel (Ni) und Molybdän (Mo) erhöhen die Korrosionsbestän-

digkeit weiter. Darüber hinaus kann das Hinzulegieren bestimmter

anderer Elemente auch weitere Eigenschaften positiv beein ussen,

z.B. Niob, Titan (Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion),

Stickstoff (Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit) und Schwefel

(Spanbarkeit). Nichtrostende Stähle sind in der DIN 17440 und der

DIN EN ISO 3506 zusammengefasst.

Bezeichnungssystem und Festigkeitsklassen

Das Bezeichnungssystem für nichtrostende Stahlsorten und Fe-

stigkeitsklassen von Schrauben und Muttern ist in der folgenden

Übersicht dargestellt. Die Bezeichnung des Werkstoffes besteht aus

zwei Blöcken, die durch einen Bindestrich getrennt sind.

Der erste Block bezeichnet die Stahlsorte, hierbei steht

A für austenitischen Chrom-Nickel-Stahl mit einem Legierungs-

bestandteil von 15-20 % Chrom und 5-15 % Nickel. Er ist nicht

durch Wärmebehandlung härtbar und in der Regel auch nicht

magnetisierbar.

C für martensitischen Stahl, der durch Härten verfestigt werden

kann und magnetisierbar ist. Er ist weniger korrosionsbestän-

dig als austenitische Stähle.

F für ferritischen Stahl, der im Normalfall nicht gehärtet werden

kann. Er ist magnetisierbar und wird u.a. in Umgebungen mit

höherem Chloridgehalt eingesetzt. Ergänzt wird der Buchstabe um

eine Ziffer, die den Bereich der chemischen Zusammensetzung

innerhalb dieser Stahlgruppe angibt.


EDELSTAHL

A1 Die Stahlsorte A 1 ist speziell für die spanende Bearbei-

tung bestimmt (Drehteile). Durch den hohen Schwefel-

gehalt haben Stähle dieser Sorte eine geringere Korrosionsbestän-

digkeit als die übrigen Stahlsorten. Bedingt rost- und

säurebeständig und nicht bzw. bedingt schweißbar.

A2 Die Stähle der Sorte A 2 sind die am häu gsten eingesetz-

ten, sie sind jedoch nicht geeignet für die Verwendung in

nicht-oxidierender Säure und chloridhaltigen Medien

(z.B. Schwimmbäder, Meerwasser). Geeignet für Temperaturen bis

-200 °C. Rost- und säurebeständig und gut schweißbar.

Gleiche Eigenschaften wie A 2-Stähle, jedoch stabili-

siert mit Titan, Niob oder Tantal. Hierdurch verbesserte

Korrosions beständigkeit bei hohen Temperaturen. Rost- und säure-

beständig und gut schweißbar.

Gleiche Eigenschaften wie A 2-Stähle, jedoch legiert mit

2-3 % Molybdän. Hierdurch erheblich korrosionsbestän-

diger und säurebeständig. Geeignet für Temperaturen bis -60 °C.

Hoch säurebeständig und rostbeständig und gut schweißbar.

Gleiche Eigenschaften wie A 4-Stähle, jedoch stabilisiert

mit Titan, Niob oder Tantal. Hierdurch auch bei hohen

Temperaturen beständig.

Der zweite Block kennzeichnet die Festigkeitsklasse, wobei die bei-

den Ziffern 1/10 der Mindestzugfestigkeit der Verbindungselemente

angeben (in N/mm²). Hoch säurebeständig und rostbeständig und

gut schweißbar.

A2–70 Austenitischer Stahl, kaltverfestigt, Zugfestig-

keit mindestens 700 N/mm².

Abweichend von der o.g. Regelung wird die Festigkeitsklasse bei

niedrigen Muttern (Höhe = 0,5 – 0,8d, z.B. DIN 439, ISO 4035) mit

drei Ziffern angegeben, wobei die vorangestellt 0 auf die geringere

Belastbarkeit hinweist.

Stahlgruppe Austenitisch Martensitisch Ferritisch

Stahlsorte A1 A2 A3 A4 A5 C1 C4 C3 F1

Festigkeits-klasse

50 70 80 50 70 110 50 70 80 45 60

weichkaltver-festigt

Hoch-fest

weich vergütet weich vergütet weichKaltver-festigt

A3

A4

A5


EDELSTAHL

Einteilung der nichtrostenden Stähleund chemische Zusammensetzung

Die folgende Tabelle enthält die chemischen Zusammensetzungen

der wichtigsten genormten Walz- und Schmiedestähle. Darüber

hinaus gibt es für spezielle Anwendungen weitere nichtrostende

Stähle, die in der DIN EN 10088 genormt und in der Stahl-Eisen-

Liste aufgeführt sind.

StahlgruppeStahl-

sorte

Chemische Zusammensetzung

(Massenanteil in %)aAnm.

C Si Mn P S Cr Mo Ni Cu

Austenitisch

A1 0,12

1

6,5 0,2 0,15–0,35 16–19 0,7 5–10 1,75–2,25 b),c),d)

A2 0,1

2

0,05

0,03

15–20e)

8–19 4 e),f),g)

A30,08 0,045

17–19 9–121

e),h)

A4 16–18,5

2–310–15 g),i)

A5 10,5–14 h),i)

Marten-sitisch

C1 0,09–0151

0,05 11,5–14–

1

–

i)C3 0,17–0,25 0,04 16–18 1,5–2,5C4 0,08–0,15 1,5 0,06 0,15–0,35 12–14 0,6

1b),i)

Ferritisch F1 0,12 1 0,04 0,03 15–18 e) j),k)

a) Maximalwerte, wenn nichts anderes angegeben ist

b) Schwefel darf durch Selen ersetzt werden

c) Wenn der Massenanteil Nickel (Ni) unter 8 % liegt, muß der Massenanteil Mangan (Mn) mindestens 5 % betragen.

d) Für den Massenanteil Kupfer (Cu) gibt es keine Mindestgrenze, sofern der Nickel-anteil mehr als 8 % beträgt.

e) Molybdän ist nach Wahl des Herstellers zulässig.

f) Falls der Massenanteil an Chrom unter 17 % liegt, sollte der Massenanteil an Nickel mindestens 12 % betragen.

g) Bei austenitischen Stählen mit einem Massenanteil an Kohlenstoff (C) von maximal 0,03 % darf Stickstoff bis maximal 22 % enthalten sein.

h) Muss zur Stabilisierung Titan ≥ 5xC bis max. 0,8 % enthalten und entsprechend gekennzeichnet sein oder muss zur Stabilisierung Niob und/oder Tantal ≥ 10XC bis max. 1 % enthalten und entsprechend gekennzeichnet sein.

i) Der Kohlenstoffgehalt darf nach Wahl des Herstellers höher liegen, soweit dies bei größeren Durchmessern zum Erreichen der festgelegten mechanischen Eigen-schaften erforderlich ist; jedoch bei austenitischen Stählen nicht.

j) Darf Titan ≥ 5xC bis maximal 0,8 % enthalten.

k) Darf Niob und/oder Tantal ≥ 10 x C bis maximal 1,0 % enthalten.


EDELSTAHL

Auswahl genormte nichtrostende Stähle

StahlsorteKurzname

W.-Nr.Chemische Zusammensetzung in %

C Cr Mo Ni SonstigeFerritisch und martensitische Stähle

X2CrNi12 1.4003 ≤ 0,03 10,5/12,5 0,30/1,00 N ≤ 0,03X2CrTi12 1.4512 ≤ 0,03 10,5/12,5 Ti6x (C+N) bis 0,65X2CrTi17 1.4520 ≤ 0,025 16,0/18,0 N ≤ 0,015 Ti0,30/060X2Cr13 1.4006 0,08/015 11,5/13,5 ≤ 0,75X20Cr13 1.4021 0,16/0,25 12,0/14,0X20CrMo13 1.4120 0,17/0,22 12,0/14,0 0,9/1,3 ≤ 1,0X30Cr13 1.4028 0,26/0,35 12,0/14,0X39Cr13 1.4031 0,36/0,42 12,5/14,5X46Cr13 1.4034 0,43/0,50 12,5/14,5X50CrMoV15 1.4116 0,45/0,55 14,0/15,0 0,50/0,80 V0,10/0,20X55CrMo14 1.4110 0,48/0,60 13,0/15,0 0,50/0,80 V ≤ 0,15X5CrNiMoTi15-2 1.4589 ≤ 0,08 13,5/15,5 0,20/1,20 1,0/2,5 Ti0,3/0,5

X3CrNiMo13-4 1.4313 ≤ 0,05 12,0/14,0 0,3/0,7 3,5/4,5 N ≥ 0,02

X4CrNiMo16-5-1 1.4418 ≤ 0,06 15,0/17,0 0,80/1,50 4,0/6,0 N ≥ 0,02X6Cr17 1.4016 ≤ 0,08 16,0/18,0X6CrMo17-1 1.4113 ≤ 0,08 16,0/18,0 0,9/1,4X3CrTi17 1.4510 ≤ 0,05 16,0/18,0 Ti4x(C+N)+0,15-0,80X3CrNb17 1.4511 ≤ 0,05 16,8/18,0 Nb12xC bis 1,00X14CrMos17 1.4104 0,10/0,17 15,5/17,0 0,20/0,60 P ≤ 0,040 S0,15/0,35X6CrMoS17 1.4105 ≤ 0,08 16,0/18,0 0,20/0,60 P ≤ 0,040 S0,15/0,35X17CrNi16-2 1.4057 0,12/0,22 15,0/17,0 1,5/2,5X39CrMo17-1 1.4122 0,33/0,45 15,5/17,5 0,8/1,3 ≤ 1,0X90CrMoV18 1.4112 0,85/0,95 17,0/19,0 0,9/1,3 V0,07/0,12X105CrMo17 1.4125 0,95/1,20 16,0/18,0 0,4/0,8X2CrMoTi18-2 1.4521 ≤ 0,025 17,0/20,0 1,8/2,5 Ti4x(C+N)+0,15-0,80

N ≤ 0,03

Austenitisch-ferritische StähleX2CrNiMoN22-5-3 1.4462 ≤ 0,03 21,0/23,0 2,5/3,5 4,5/6,5 N0,10/0,22X2CrNiMo-CuWN25-7-4

1.4501 ≤ 0,03 24,0/26,0 3,0/4,0 6,0/8,0N0,20/0,30 Cu0,5/1,0 W0,5/1,0

Austenitische StähleX5CrNi18-10 1.4301 ≤ 0,07 17,0/19,5 8,0/10,5 N ≤ 0,11

Austenitische Stähle


EDELSTAHL

StahlsorteKurzname

W.-Nr.Chemische Zusammensetzung in %

C Cr Mo Ni SonstigeX4CrNi18-12 1.4303 ≤ 0,06 17,0/19,0 11,0/13,0 N ≤ 0,11

X8CrNiS18-9 1.4305 ≤ 0,10 17,0/19,0 8,0/10,0P ≤ 0,045 S0,15/0,35N ≤ 0,11 Cu ≤ 0,11

X2CrNi19-11 1.4306 ≤ 0,03 18,0/20,0 10,0/12,0 N ≤ 0,11

X2CrNi18-9 1.4307 ≤ 0,03 17,5/19,5 8,0/10,0 N ≤ 0,11

X2CrNiN18-10 1.4311 ≤ 0,03 17,0/19,5 8,5/11,5 N 0,12/0,22

X6CrNiTi18-10 1.4541 ≤ 0,08 17,0/19,0 9,0/12,0 Ti5xC bis 0,70

X6CrNiNb18-10 1.4550 ≤ 0,08 17,0/19,0 9,0/12,0 Nb10xC bis 1,0

X10CrNi18-8 1.4310 0,05/0,15 16,0/19,0 ≤ 0,80 6,0/9,5 N ≤ 0,11

X2CrNiN18-7 1.4318 ≤ 0,03 16,5/18,5 6,0/8,0 N 0,10/0,20

X5CrNiMo17-12-2 1.4401 ≤ 0,07 16,5/18,5 2,0/2,5 10,0/13,0 N ≤ 0,11

X2CrNiMo17-12-2 1.4404 ≤ 0,03 16,5/18,5 2,0/2,5 10,0/13,0 N 0,10/0,20

X6CrNiMoTi17-12-2 1.4571 ≤ 0,08 16,5/18,5 2,0/2,5 10,5/13,5 Ti 5 x C bis 0,70

X1CrNiMoTi18-13-2 1.4561 ≤ 0,2 17,0/18,5 2,0/2,5 11,5/13,5 Ti 0,40/0,60

X1CrNiMoN25-25-2 1.4465 ≤ 0,02 24,0/26,0 2,0/2,5 22,0/25,0 N 0,08/0,16

X2CrNiMoN17-13-3 1.4429 ≤ 0,03 16,5/18,5 2,5/3,0 11,0/14,0 N 0,12/0,22

X2CrNiMo18-14-3 1.4435 ≤ 0,03 17,0/19,0 2,5/3,0 12,5/15,0 N ≤ 0,11

X3CrNiMo17-13-3 1.4436 ≤ 0,05 16,5/18,5 2,5/3,0 10,5/13,0 N ≤ 0,11

X2CrNiMnMoN-bN25-18-5-4

1.4565 ≤ 0,03 23,0/26,0 3,0/5,0 16,0/19,0 N 0,30/0,50 Nb ≤ 0,15

X2CrNiMoN17-13-5 1.4439 ≤ 0,03 16,5/18,5 4,0/5,0 12,5/14,5 Mn 3,5/6,5

X1NiCrMoCuN25-20-5 1.4539 ≤ 0,02 19,0/21,0 4,0/5,0 24,0/26,0 N 0,12/0,22

X1NiCrMoCuN25-20-7 1.4529 ≤ 0,02 19,0/21,0 6,0/7,0 24,0/26,0Cu 1,2/2,0 N ≤ 0,15Cu 0,5/1,05 0,15/0,25

Stahl-gruppe

Stahl sorteFestigkeits-

klasse

ZugfestigkeitRm1)

N/mm2 min.

0,2%-DehngrenzeRP0,2a)

N/mm2 min.

Bruch-Dehnung

Ab) mm min.

AustenitischA1,A2,A3,

A4,A5

50 500 210 0,6 d70 700 450 0,4 d80 800 600 0,3 d

Mechanische Eigenschaften von Schrauben Austenitische Stahlgruppen

a) Die Zugspannung ist bezogen auf den Spannungsquerschnitt berechnet (siehe Anhang A DIN ISO 3506-1)

b) Wird nach 7.2.4 an der jeweiligen Länge der Schraube und nicht an abgedrehten Proben bestimmt.

Auswahl genormte nichtrostende Stähle


EDELSTAHL

Korrosionsbeständigkeit und Korrosionsarten

Bekanntlich weisen die nichtrostenden Stähle eine im Vergleich zu

den unlegierten und niedriglegierten Stählen deutlich verbesserte

Korrosionsbeständigkeit auf. Sie sind gegen zahlreiche aggressive

Medien beständig und bedürfen keines weiteren Ober ächen-

schutzes. Diese Passivität wird durch Zulegieren von mind. 10,5 %

Chrom zum Eisen bewirkt. Bei mechanischer Beschädigung der

Passivschicht bildet sich diese spontan wieder aus.

Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl Rostfrei ist vorran-

gig abhängig von der Legierungszusammensetzung des Stahls,

daneben von seiner Ober äche und vom Gefügezustand. Daher ist

die Wahl der richtigen Stahlsorte im richtigen Wärmebehandlungs-

zustand mit der richtigen Ober ächenbearbeitung wesentlich für

die Korrosionsbeständigkeit.

KorrosionsartenAbtragende Flächenkorrosion ist durch einen gleichmäßigen oder

annähernd gleichmäßigen Abtrag gekennzeichnet. I.d.R. wird eine

Abtragungsrate unter 0,1 mm/Jahr als ausreichende Beständigkeit

gegen Flächenkorrosion angesehen. Gleichmäßige Flächenkorro-

sion kann bei nichtrostenden Stählen nur in Säuren und starken

Laugen auftreten.

Lochkorrosion (Pitting) kann auftreten, wenn die Passivschicht

örtlich durchbrochen wird. Wenn Chloridionen, besonders bei

erhöhten Temperaturen vorliegen, können an diesen Stellen Löcher

entstehen. Durch Ablagerungen, Fremdrost, Schlackenreste und

Anlauffarben auf der Ober äche wird die Gefahr einer Lochkorro-

sion verstärkt.

Durch weitere Erhöhung des Chromgehaltes, insbesondere durch

Zusatz von Molybdän und z.T. Stickstoff wird die Beständigkeit

gegen Lochkorrosion erhöht.

Spaltkorrosion ist, wie der Name schon sagt, an das Vorhan-

densein von Spalten gebunden. Diese können konstruktiv oder

betriebsbedingt (z.B. Ablagerungen) sein. Da die Spaltkorrosion im

Wesentlichen den gleichen Mechanismen unterliegt wie die Loch-

korrosion, gelten die vorgenannten Ausführungen, einschließlich

Legierungsein uß.


EDELSTAHL

Korrisionsbeständigkeit und Korrosionsarten

Spannungsrisskorrosion: Bei dieser Korrosionsart entstehen Risse,

die bei nichtrostenden Stählen im Allgemeinen transkristallin verlau-

fen. Nur wenn die folgenden Bedingungen gleichzeitig vorliegen, ist

Spannungsrisskorrosion möglich:

▶ Die Ober äche des Bauteils steht unter Zugspannungen

▶ Einwirken eines spezi schen Mediums (meist Chloridionen)

▶ Neigung des Werkstoffes zur Spannungsrisskorrosion

Die austenitischen CrNi- und CrNiMo-Standardstähle sind in

Chlorid lösungen emp ndlicher gegen Spannungsrisskorrosion als

die ferritischen und austenitisch-ferritischen Stähle.

Kontaktkorrosion entsteht, wenn zwei Bauteile unterschiedlicher

Zusammensetzung sich in metallischem Kontakt be nden und

Feuchtigkeit in Form eines Elektrolyten vorhanden ist. Hierbei wird

das unedlere Element angegriffen und zerstört.

Um Kontaktkorrosion zu verhindern, sollten folgende Punkte beach-

tet werden:

▶ Isolierung der Metalle an der Kontaktstelle, z. B. durch Gummi, Kunststoffe oder Anstriche, damit kein Kontakt-strom ießen kann.

▶ Nach Möglichkeit ungleiche Werkstoffpaarungen vermei-den. Als Beispiel sollten Schrauben, Muttern und Scheiben den zu verbindenden Bauteilen angepaßt werden.

▶ Kontaktvermeidung der Verbindung mit elektrolytischem Wirk medium.

Fremdrost sind festhaftende Partikel eines Kohlenstoffstahls

(„normaler Stahl“) auf der Edelstahlober äche, die sich durch

Einwirkung von Sauerstoff in Rost umwandeln. Werden diese

Stellen nicht gereinigt und entfernt, kann dieser Rost auch bei Edel-

stahl elektrochemische Lochfraßkorrosion hervorrufen.


EDELSTAHL

Besondere MerkmaleSollten Teile aus Edelstahl mit anderen Werkstoffen aus Metall in

Verbindung gebracht werden, kann unter Umständen Kontakt-

korrosion auftreten. Bei der Verarbeitung mit Aluminium besteht

keine Gefahr, sofern die Ober ächen sauber sind.

Lassen sich Schraubverbindungen aus nichtrostenden Stählen

nicht mehr schrauben/lösen, spricht man vom „Fressen“ oder auch

„Kaltverschweissung“. Die Ursache liegt in den gemeinsamen

Berührungs ächen einer Verbindung (Gewinde anken), bei der

im äußersten Grenzfall der Reibung ein mechanischer Widerstand

(Reibung) entsteht, der eine Bewegung der aufeinander liegenden

Teile verhindert.

Mehrere Ursachen können für das „Fressen“ verantwortlich sein,

nachstehend einige davon:

▶ zu hohe Vorspannung und ein zu hohes Anziehmoment

▶ Montage mit Schlagschrauber

▶ Unsauber geschnittene Gewinde/Riefen

▶ Verunreinigungen

▶ Steigungsversatz, Welligkeit im Gewinde

▶ Montage von Muttern mit Klemmteil

Magnetische EigenschaftenVerbindungselemente aus austenitischen Stählen sind im Allgemei-

nen nicht magnetisierbar. Durch Kaltumformung kann eine gewisse

Magnetisierbarkeit vorliegen.

Fremdrost kann entstehen durch:

▶ Kontakt von Gegenständen, die rosten, mit einer Edelstahlober äche.

▶ Funken ug bei Arbeiten mit einem Winkelschleifer oder Schleifstaub oder bei Schweißarbeiten.

▶ Abtropfen von rostdurchsetztem Wasser auf Edelstahlober äche.

▶ Benutzung von Werkzeugen, mit denen im Vorfeld Kohlenstoffstahl bearbeitet wurde.


OBERFLÄCHENSCHUTZ

Veredelungsarten

Es gibt eine Vielzahl verschiedener Ober ächenveredelungsarten

um die Ober ächen gegen Korrosion zu schützen.

Nachfolgend sind einige gängige Verfahren aufgeführt:

Vernickeln: Vernickeln ist eines der ältesten und wichtigsten

Galvanoverfahren. Die Schichten sind besonders beständig und

wirken dekorativ in vielen Abstufungen, von seidenmatt bis hoch-

glänzend.

Verchromen: Chromschichten sind robust, lang lebig und extrem

widerstandsfähig gegen alle Witterungsein üsse. Von alltäglicher

praktischer Bedeutung ist ihre Unemp ndlichkeit gegen Schweiß

und Hautfett.

Verkupfern: Kupferniederschläge zeichnen sich durch eine hohe

Duktilität aus und werden in der Elektrotechnik als Diffusions-

sperrschicht eingesetzt. Auch als dekoratives „Glanzlicht“ ist Kupfer

sehr begehrt und wird in dieser Hinsicht nur von Messing über-

troffen. Letzteres meist mit Glanzunternicklung und Anlaufschutz.

Verzinnen: Zinn ist das klassische Lötmetall und in der Galvano-

technik ein wichtiger Kontaktwerkstoff zur Beschichtung elektro-

mechanischer Bauelemente. Mit unterschiedlichen Bleianteilen in

den Legierungen werden die positiven Eigenschaften von Zinn-

beschichtungen noch verbessert.

Verzinken: Ein Höchstmaß an Korrosionsschutz und dekorativer

Wirkung wird preisgünstig durch Zinkschichten erreicht. Eine Nach-

behandlung durch Passivierung erhöht noch die Haltbarkeit, wobei

man zwischen transparenten, blauen, gelben, schwarzen und oliven

Schichten wählen kann.

Beizen: Durch das Beizen von Buntmetallen, Aluminium und

Edelstählen wird die Ober äche auf chemischem Wege von

Oxydschichten befreit. Zur Erhöhung des Korrosionsschutzes wird

vielfach eine Passivierung vorgenommen.


OBERFLÄCHENSCHUTZ

Ober ächenveredelung von Verbindungselementen

Es gibt eine Vielzahl verschiedener Ober ächenveredelungsarten

um die Ober ächen von Stahlschrauben gegen Korrosion zu

schützen.

Korrosionsschutzüberzüge

▶ anorganische

▶ metallische

▶ organische

▶ nicht metallische

Metallische Überzüge werden für gewöhnlich galvanisch auf-

gebracht (Zink, Kupfer, Nickel, Chrom,...) oder im Tauchverfahren

erzeugt (Zink).

Galvanische Schichten bewegen sich normalerweise im Bereich

3 – 15 μm, abgestimmt auf die Gewindetoleranz 6g, sodass

handelsübliche, blanke Schrauben veredelt werden können.

Auf Verbindungselementen aus Stahl wirkt das elektrochemisch

unedlere Zink als anodischer (selbstaufopfernder) Überzug und

schützt dadurch das Grundmaterial. Daraus entsteht auch die

vorteilhafte Fernschutzwirkung, die Korrosion in Poren oder an

verletzten Stellen verhindert.

Galvanische Zinküberzüge werden üblicherweise in einer Nachbe-

handlung chromatiert (=passiviert). Dies geschieht durch Tauchen

in chromsäurehaltigen Bädern.

Die sehr dünne Passivschicht auf dem Zinküberzug hat eine

wesentlich höhere Korrosionsbeständigkeit als reines Zink und zwar

in folgender Reihenfolge ansteigend:

▶ Farblos

▶ Bläulich

▶ Schwarz

Die Passivschichten werden allerdings bei Temperaturen über 70 °C zerstört!


OBERFLÄCHENSCHUTZ

Ober ächenveredelung von Verbindungselementen

Bei der Korrosion verzinkt chromatierter Teile unterscheidet man die

▶ Dauer bis zum Durchbrechen der Chromatschicht:

Abhängig von der Art der Chromatierung und erkennbar an

beginnendem „Weißrost“ des darunter liegenden Zink.

▶ Dauer bis zum Durchkorrodieren der Reinzinkschicht:

Abhängig von der Zinkschichtdicke und erkennbar an

beginnendem „Rotrost“ des darunter liegenden Stahl.

▶ Galvanisch aufgebrachte Schichten sind an den Schrauben-

enden und erhabenen Stellen immer dicker als in Vertie-

fungen oder in Schraubenmitten.

▶ Die Messstellen für die örtlichen Schichtdickenmessungen

bei Verbindungselementen sind die Kopfober ächen,

Mutternstirn ächen, Seiten ächen und Schaftenden.

Nickel & Chrom: Diese Überzugsmetalle sind edler als Stahl und schützen ihn wie

eine Lackschicht. Werden Sie verletzt oder haben sie Poren, kommt

es zu einer Unterrostung.

Nickelüberzüge sind fast immer porig. Ihre Korrosionsschutzwirkung

kann durch ein nachträgliches Tauchen/Schleudern in dewatering

uid + Korrosionschutzwachs, das die Poren füllt, wesentlich

verbessert werden.

Dünne Chromüberzüge auf Nickel (oft unterkupfert) haben primär

dekorativen Charakter.


OBERFLÄCHENSCHUTZ

Feuerverzinkung: Unter Feuerverzinken versteht man das Über ziehen von Stahlteilen mit einem massiven metallischen Zink überzug durch Eintauchen der vorbehandelten Stahlteile in eine Schmelze aus üssigem Zink, dessen Temperatur bei ca. 450 °C liegt. Der gesamte Verzinkungs-prozess besteht aus mehreren Teilschritten:

▶ Entfetten & Spülen: Die Teile werden in einem Entfettungsbad von Öl und Fett gereinigt.

▶ Beizen: Hier wird Rost und Zunder entfernt. Üblicherweise wird ein Bad aus verdünnter Salzsäure verwendet.

▶ Spülen: In einem Wasserbad werden Säurereste entfernt

▶ Fluxen: Aufgabe des Flussmittels ist es, die Benetzungsfähigkeit zwischen der Werkstückober äche und dem Zink zu erhö-hen. Das Flussmittel besteht meistens aus einer wässrigen Lösung von Chloriden, am häu gsten eine Mischung aus Zink- und Ammoniumchlorid.

▶ Trocknen: Nach dem Fluxen werden die Werkstücke getrocknet und aufgeheizt.

▶ Feuerverzinken: Es folgt der eigentlich Verzinkungsschritt durch Eintauchen in die Zinkschmelze.

▶ Auskühlen & Kontrolle: Die verzinkten Teile kühlen aus und werden einer Kontrolle unter zogen. Mangelhaft verzinkte Stellen werden ausgebes-sert.

Feuerverzinkungen haben eine min. Schichtdicke von 40 μm:- Schraubengewinde müssen dazu mit entsprechendem Untermaß

gefertigt werden- Muttern müssen nach dem Verzinken nachgeschnitten werden

Wegen der großen Schichtdicke können Schrauben und Muttern erst ab M 6 feuerverzinkt werden. Die Feuerverzinkung schützt somit primär über Ihre große Schicht-dicke.Durch Beizen oder die galvanische Veredelung kann bei Verbindungselementen eine wasserstof nduzierte Versprödung auftreten!Warnhinweis:


OBERFLÄCHENSCHUTZ

Bestell- und Anwendungshinweise zur Gefahr von wasserstoff-induzierten Sprödbrüchen bei Verbindungs elementen aus Metall

Die Gefahr von Wasserstoffversprödung bei mechanischen Verbindungs-elementen aus Metall ist bei den üblichen Herstellungsverfahren ein-schließlich Nachbehandlungen trotz Aufwendung aller gebotener Sorgfalt nicht auszuschließen. Das kann zu Problemen mit wasserstoff-induzierten Spröd brüchen führen, insbesondere bei galvanisch beschichteten, gebeizten, hochfesten bzw. gehärteten Artikeln, wie es in der DIN EN ISO 4042 beschrieben ist.

Wenn im Einsatzbereich des von uns zu liefernden Artikels, z.B. konstruktions bedingt oder aus Sicherheitsgründen, eine Verminde-rung der Gefahr von Wasserstoffversprödung zu beachten ist, empfehlen wir, die Wahl des Ausgangsmaterials sowie die Prozessdurchführung für seine Bearbeitung mit uns festzulegen.

Weil wasserstoff-induzierte Sprödbrüche nicht auszuschließen sind, ist unsere Haftung hierwegen eingeschränkt. Wir verweisen auf unsere Allgemeinen Geschäftsbedingungen – Liefer- und Zahlungsbedingungen.

Otto Roth GmbH & Co KGwww.ottoroth.de


OBERFLÄCHENSCHUTZ

Mechanische Verzinkung

Für gehärtete Teile, die extrem emp ndlich gegen Wasserstoff-

versprödung sind, ist in einigen Spezi kationen die mechanische

Beschichtung vorgeschrieben. Hier wird in einem Mischer Zink-

staub mit Glaskugeln unter Wärmeeinwirkung auf die zu beschich-

tenden Teile quasi aufgehämmert. Da es sich nicht um ein elektro-

lytisches Verfahren handelt, entsteht kein Wasserstoff, der in das

Stahlteil eindringen könnte.

Die Haftfestigkeit und das dekorative Aussehen sind jedoch wesent-

lich schlechter als bei der galvanischen Verzinkung, weshalb die

mechanische Verzinkung sehr selten angewandt wird.

Anorganische Zinklamellenbeschichtung

Diese stellen einen Übergang zu den nichtmetallischen Überzügen

dar. Dispersionen organischer Träger mit hohem Anteil an Zink-

plättchen (über 90 % Anteil):

▶ Geomet®

▶ Dacromet®

▶ Delta Tone®

▶ Delta Protekt®

Sie werden in einem Tauch/Schleuder-Verfahren aufgebracht,

getrocknet und verfahrensabhängig bei 250 – 350 °C eingebrannt.

Mit einem Beschichtungsvorgang wird eine Schichtdicke von etwa

4 – 5 μm erreicht, außerdem ist die Schicht nicht porendicht. Daher

wird üblicherweise zweimal beschichtet und neuerdings zusätzlich

silikatisch versiegelt.

Die Schichtdicke von ca. 10 μm gibt einen ausgezeichneten

Korrosionsschutz v.a. auch bei höheren Temperaturen

(200 – 300 °C) und erlaubt die Beschichtung von Gewinden ab M 6.

Zudem entsteht bei der Beschichtung kein Risiko für wasserstoff-

induzierte Versprödung.


OBERFLÄCHENSCHUTZ

Nichtmetallische Überzüge

Phosphatüberzüge durch Beizen in Phosphorsäure, als Trägersub stanz

für Korrosionsschutzöle oder Wachse

▶ Oxydation thermischchemisch (brünieren)

Sie alle schützen den darunter liegenden Stahl durch Abdeckung,

wie eine Lackschicht.

Ihre Haftung bzw. die Aufnahmefähigkeit wird teilweise durch eine

Vorphosphatierung verbessert.

Phosphat- und Brünierschichten haben nur eine beschränkte

Korrosionsbeständigkeit, meist abhängig von der Nachbehandlung mit

Korrosionsschutzprodukten (Öl, Wachs).

Polyseal hat eine zusätzliche Kunstharzschicht, die auch verschiedene

Farben ermöglicht.

Delta Seal wirkt ähnlich und wird oft als Versiegelung von Delta Tone

verwendet.

Xylan auf PTFE-Basis ist ein sehr beständiger, eventuell farbiger Über-

zug. Bei Beschädigung kann aber Unterrostung eintreten.


OBERFLÄCHENSCHUTZ

Bezeichnungssystem für galvanische Überzüge (Auszug aus DIN ISO 4042):

Bei der galvanischen Ober ächenbehandlung ist die aufzubringende

Schichtdicke nicht beliebig wählbar. Neben technischen Beschrän-

kungen, die sich aus dem eigentlichen Verfahren ergeben, sind die

Einhaltung der Gängigkeit von Schrauben-Muttern-Verbindungen

das entscheidende Kriterium. Nach DIN ISO 4042 sind folgende

Toleranzlagen für blanke, metrische ISO-Gewinde genannt, welche

zum Aufbringen von galvanischen Überzügen genutzt werden

können:

– g, f und e für Außengewinde (Bolzen)

– H und G für Innengewinde (Muttern)


OBERFLÄCHENSCHUTZ

Beispiel für die Bezeichnung einer Sechskantschraube M 12 x 30

DIN 933 Güte 8.8 mit galvanischen Zinküberzug, Mindestschicht-

dicke 5 μm, matt und gelb chromatiert:

DIN 933 M 12 x 30 8.8 gal Zn5 mt c gelb oder nach

DIN EN ISO 4042 (siehe rechte Seite)

DIN 933 M 12 x 30 8.8 A2C

Überzugsmetall: Zn = ZinkCu = Kupfer

CuZn = Messing

Ni = Nickel

CuNi = Kupfer-Nickel

NiCr = Nickel-Chrom

CuNiCr = Kupfer-Nickel-Chrom

Sn = Zinn

Mindest-schichtdicke: 3 μm

5 8

12

15

Glanzgrad: mt = mattbk = blank

gl = glänzend

hgl = hochglänzend

Kennzeichen für Chromatierung: c

Verfahrensgruppeder Chromatierung: A = farblos

B = blau

C = gelbD = oliv

F = schwarz

▶ DIN 933 M 12 x 30 8.8 gal Zn 5 mt c gelb


OBERFLÄCHENSCHUTZ

DIN EN ISO 4042Schlüsselnummer A 2 C

Schlüssel ÜberzugsmetallA ZinkC KupferD MessingE NickelF Nickel-ChromG Kupfer-NickelH Kupfer-Nickel-ChromJ ZinnK Kupfer-Zinn

SchlüsselSchichtdicke in μm

1 Überzug 2 Überzüge1 3 -2 5 2 + 33 8 3 + 54 12 4 + 85 15 5 + 106 20 8 + 12

Schlüssel Glanzgrad ChromatierungA

mt (matt)

ohneB blauC gelbD olivE

bk (blank)

ohneF blauG gelbH olivJ

gl (glänzend)

ohneK blauL gelbM olivP bel (beliebig) wie B, C oder DR mt (matt)

braun bisschwarz

S bk (blank)T gl (glänzend)

▶ DIN 933 M 12 x 30 8.8 A 2 C

Überzugs

m

e μmÜ g

-2 + 33 + 54 + 85 + 108 2

omatierung


OBERFLÄCHENSCHUTZ

Chrom 6-freie Überzüge

Die EU-Richtlinien

- 2000/53/EG (ELV) Inkrafttreten 01.07.2007

- 2002/95/EG (RoHS) Inkrafttreten 01.07.2006

- 2002/96/EG (WEEE) Inkrafttreten 01.07.2006

fordern die Vermeidung bzw. Einschränkung von gefährlichen

Inhaltsstoffen wie u.a. Blei, Quecksilber, Cadmium und sechs-

wertigem Chrom – Cr(VI) -.

Die von uns gelieferten Produkte (Schrauben, Muttern, Zubehör-

teile) sind dabei nahezu ausschließlich von der Reduzierung von

Cr(VI) betroffen, das teilweise in Korrosionsschutz-Ober ächen-

beschichtungen enthalten ist, wie in

▶ Galvanischen Ober ächen mit- Gelbchromatierung- Olivchromatierung- Schwarzchromatierung

▶ Zinklamellenüberzügen DACROMET® 320/500®

Auf der Basis des Prüfverfahrens DIN 50993-1 (2005-5) wurden

Verbindungselemente mit blauer/transparenter Chromatierung als

Cr(VI)-frei und damit als RoHS-konform eingestuft.

Als Ersatz für die Cr(VI)-haltigen Überzüge werden heute von der Galvanikindustrie folgende Systeme angeboten:

Galvanische Überzüge

▶ Überzugsmetall Zink- mit Dünnschichtpassivierung (DÜSP)- mit Dickschichtpassivierung (DISP)- ggf. mit zusätzlicher TOP-COAT-Versiegelung

▶ bei höheren Korrosionsschutzanforderungen

▶ Zinklegierungsüberzüge (ZnFe, ZnNi)- mit Dickschichtpassivierung (DISP)- mit zusätzlicher TOP-COAT-Versiegelung

Zinklamellenüberzüge

▶ GEOMET® 321 PLUS VL

▶ Delta Tone + Delta Seal

▶ Delta Protekt


OBERFLÄCHENSCHUTZOBERFLÄCHENSCHUTZ


POLYAMID PA 6.6

Verbindungselemente aus Polyamid PA 6.6

Verbindungselemente aus Polyamid haben sich in der Elektro-

technik, der chemischen Industrie, dem Fahrzeug- und Apparate-

bau, der Sportgerätefertigung, in der Luftfahrt und im Bauwesen

bestens bewährt. Sie bringen in vielen Fällen -werkstoffgerecht-

sichere und einfache Lösungen. Sie sind antimagnetisch, vibrations-

frei, verfügen über eine gute Isolation, hohe Chemikalienbeständig-

keit, geringe Wärmeleitfähigkeit und gute Wärmebeständigkeit.

Gewindelängen (Abweichungen gegenüber DIN)

Schrauben nach DIN 84, 85, 316, 603, 912, 931, 933, 963 und 964

Senk- und Linsensenkschrauben DIN 963 und DIN 964.

Gewinde bis Kopf nur bis zu einer Länge von 16 mm.

Längen an 16 mm zusätzlich mit 2-5 mm Zylinderschaft.

Erreichbare Toleranzen für spritzgegossene Verbindungselemente Kopfmaße, Bolzenlänge, Schaft und Gewinde ähnlich nach DIN.

Abweichungen nach VDIR 2544.

– Eingehaltene Toleranzen, gemessen 24 Stunden nach Fertigung.

Für alle anderen Toleranzen gilt DIN ISO 4759 Teil 1; jedoch mit

Faktor 2 multipliziert.

– Richtwerte für zweckmäßige Anziehdrehmomente für luftfeuchte

Schrauben und Muttern aus PA 6.6 bei 20 °C.

– Die technischen Angaben sind nur allgemein gehalten.

Im Übrigen verweisen wir auf VDIR 2544.

– Farbwünsche und Sonderanfertigungen nach Zeichnung können

bei entsprechender Menge berücksichtigt werden.

Gewinde d M 3 M 4 M 5 ab M 6Max. Gewindelänge b 25 30 40 50

Gewinde-Nennmaß Schraube MutterAußendurchmesser D 8 e 2 x 7 GFlankendurchmesser D2 2 x 8 g 2 x 8 GKerndurchmesser D1 2 x 8 g 7 HSteigung P ± 5 % ± 5 %

Nennmaß M 3 M 4 M 5 M 6 M 8 M 10 M 12 M 14 M 16 M 18 M 20Anziehdreh-moment

Schrauben 0,10 0,20 0,50 1,00 2,00 3,00 4,00 6,00 7,50 8,50 10,00

MA max. in Nm

Muttern 0,10 0,30 0,60 1,50 3,00 4,00 5,00 7,50 9,00 10,00 12,00


POLYAMID PA 6.6

Technische Eigenschaften

tr = trocken lf = luftfeucht

Eigenschaften Einheit Daten Prüfvorschriften

Physikalische

Dichte g/cm³ 1,13 DIN EN ISO 1183-1

Wasseraufnahme (Sättigung) % 8 – 9 DIN EN ISO 62

Mechanische

Streckspannung tr/lf N/mm² 85/50 DIN EN ISO 527-1

Reißdehnung tr/lf % 5/20 DIN EN ISO 527-1

Kerbschlagzähigkeit

bei +23 °C -30 °CkJ/m²

5,5

6DIN EN ISO 180

Kugeldruckhärte N/mm² 160 DIN EN ISO 2039-1

E-Modul tr/lf N/mm² 3000/1100 DIN EN ISO 527-1

Thermische

Schmelzpunkt °C 260 ISO/IEC 3/46

Wärmeleitfähigkeit W[K-m] 0,3 DIN VDE 52612

Formbeständigkeit °C 100 DIN EN ISO 75-1

Brennbarkeit, Feuchtigkeit 0 % V-2 UL 94

Gebrauchstemperatur

Normalwert, dauernd

Höchstwert, kurzfristig

Tiefstwert, Kälteformbeständig-

keit

°C

°C

°C

max. 80 – 100

max. 150

-30

Elektrische

Ober ächenwiderstand tr/lf Ohm Ω 1013/1010 DIN EN 60243-1

Durchgangswiderstand tr/lf Ohm Ω cm 1015/1012 DIN EN 60243-1

Dielektrische Festigkeit KV/mm 120/80 DIN EN 60243-1

Chemische Beständigkeit In der Beständigkeit kritisch zu beurteilen

Aceton, Amylalkohol, Amylacetat, Athylacetat,

Cykloexanol, Benzin, Butylacetat, Butter, Dekalin,

Dieselöl, Dioxan, Formaldehyd, Fruchtsäften,

alkoholischen Getränken, Handschweiß, Leinöl,

Milch, Milchsäure, Petroleum, Seifenlösungen,

Speisefetten, Speiseöl, Tinte, Trafoöl, Vaseline,

Wachs

Bitumen, Borsäure, Chromsäure, Kalilauge,

Kaliumbichmat, Methylenchlorid, Natronlauge,

Phenol, konzentrierte Schwefelsäure, Teer,

heißes Wasser


SCHRAUBENSICHERUNG

Generell sollte eine konstruktiv richtig ausgelegte Schraubenverbin-

dung, welche zuverlässig montiert ist, ohne eine Schraubensiche-

rung auskommen. Die Klemmkräfte sollten so ausgelegt sein, dass

jederzeit Relativbewegungen in den Schraubenverbindungen und

den miteinander verschaubten Teilen infolge Axial- oder Querkräfte

und Momente verhindert werden.

Dennoch zeigt die Praxis, dass zwei Ursachen zum Versagen einer

Schraubenverbindung führen können:

▶ „Lockern“ von Schraubenverbindungen durch Klemmkraft-

verlust infolge Setzvorgängen, d.h. bleibende Längenände-

rung.

▶ „Losdrehen“ von Schraubenverbindungen bei erzwungenen

Gleitbewegungen: Der Reibschluss zwischen Kopfau age

und Bauteil sowie zwischen Bolzen und Muttergewinde

geht verloren. Die Verbindung wird gegenüber angreifenden

Kräften und Drehmomenten „anfälliger“, was letztlich zu

einem Losdrehen der Schraubenverbindung führen kann.

Aufgrund dieser Unterscheidungen sind die Sicherungsmethoden

bzw. -elemente in Setzsicherungen und Losdrehsicherungen zu

unterteilen.

Die Losdrehsicherungen sind noch zu unterscheiden in solche, bei

denen jegliches Losdrehen, also auch bei teilweisen Vorspannkraft-

verlust verhindert wird und solche, die zwar ein Losdrehen zulas-

sen, jedoch den vollständigen Verlust der Vorspannkraft bzw. das

Lösen der Verbindung unterbinden. Diese werden als Verliersiche-

rung bezeichnet.

Schließlich gibt es noch eine große Anzahl der unwirksamen Siche-

rungselemente, die in einer Zeit entstanden sind, zu der noch keine

objektiven Prüfverfahren vorhanden waren.


SCHRAUBENSICHERUNG

Element bzw.

MethodeBeispiel Wirksamkeit

Wieder-verwend-barkeit

Montage-kosten %

Mitver-spannt, federnd

Federring DIN 127, 128, 6805, 7980Federscheibe DIN 137, 6904Fächerscheibe DIN 6798, 6907Zahnscheibe DIN 6797

Unwirksam ab Festigkeitsklasse 8.8

entfällt 125 – 130

Form-schlüssig

Scheibe mit DIN 432, 436Außennase einseitig aufgebogen zweiseitig aufgebogen

Unwirksam über Festigkeitsklasse 8.8

Keine280 – 300340 – 360

Kronenmuttern DIN 935, 937, 979Schraube mit Bohrung Bohren nach dem Verspannen

Unwirksam über Festigkeitsklasse 8.8 Aber undefinierte Vorspannkraft, sonst Verliersicherung

Ja m. neuem Splint

350 – 370540 – 550

Drahtsicherung

Unwirksam über Festigkeitsklasse 8.8, sonst Verliersiche-rung

Ja m. neuem Draht

380 – 420

Wendelförmiger Gewindeeinsatz Losdrehsicherung Ja 330 – 340

Kraft-schlüssig

Muttern mit Polyamidstopfen Unwirksam Entfällt 120 – 130

Muttern mit Klemmteil DIN 980/982/985/986/6924/6925

Verliersicherung Ja 180 – 120

Schraube mit Polyamidbeschichtung im Gewinde

Unwirksam, Losdrehen möglich

Entfällt 135 – 145

KontermutterUnwirksam, Losdrehen möglich

Entfällt 100

Sicherungsmutter DIN 7967 Verliersicherung Ja 100Gewindefurchende Schrauben Verliersicherung JaSchrauben/Muttern mit Steigungsdifferenzen

SperrendSchraube/Mutter mit Verzahnung

Losdrehsicherung; Ausnahme: gehärtete Oberflächen

Ja 100

Schraube/Mutter mit RippenLosdrehsicherung bis 58 HRC

Ja 100

ChemischMikroverkapselter Klebstoff LosdrehsicherungFlüssigklebstoff Losdrehsicherung Nein 120 – 140Silikonpaste im Gewinde Verliersicherung Nein 160 – 170


SCHRAUBENSICHERUNG

In der Praxis haben sich besonders klebende (z.B. Precote, Scotch-

Grip®, 3M usw.) bzw. klemmende (z.B. TufLok® oder Polyamid)

Beschichtungen bewährt.

Beide Sicherungsarten besitzen den Nachteil, dass sie mit zuneh-

mender Anwendungstemperatur ihre Wirkung verlieren. Der kriti-

sche Bereich liegt je nach Fabrikat und Verfahren bei ca. 150 °C.

Klebende Beschichtungen basieren auf Mikrokapseln, in denen

der Klebstoff eingeschlossen ist. Bei Montage brechen die Kapseln

auf und geben den üssigen Klebstoff frei. Dieser härtet in Verbin-

dung mit dem Trägersystem aus.

Diese Produkte werden entsprechend DIN 267 Teil 27 geprüft und

bewertet.

Reaktive Beschichtungen sind Klebstoffe. Zur Erzielung der

gewünschten bzw. der zugesagten Eigenschaften müssen diese

Produkte eine chemische Reaktion (meist eine Polymerisation)

durchlaufen. Nach der Montage wird dieser chemische Vorgang

ausgelöst und ist entsprechend der in der jeweiligen Produkt-

beschreibung angegebenen Aushärtezeit abgeschlossen. Bis zur

Inbetriebnahme des Bauteiles muss je nach Beanspruchung diese

Aushärtezeit berücksichtigt werden. Die reaktiven Beschichtungen

zeichnen sich auch dadurch aus, dass die Montagewerte wesentlich

kleiner als die Demontagewerte sind.

Hauptanwendung:

▶ hohe Sicherungswirkung auch bei höchster dynamischer

Querbeanspruchung.

▶ Abdichtung auch gegen sehr hohe Drücke.


SCHRAUBENSICHERUNG

Klemmende Beschichtungen bestehen aus einem zähen Kunst-

stoff, der beim Einschrauben das Spiel zwischen Bolzen- und

Muttergewinde plastisch ausgleicht. Eine zusätzliche Nachhärtung

verhindert im Gegensatz zur Mikroverkapselung das vollständige

Lösen der Verbindung.

Diese Produkte werden entsprechend DIN 267 Teil 28 geprüft und

bewertet.

Nicht reaktive Vorbeschichtungen sind physikalisch auftrocknende

Filme (Beschichtungen) die nach dem Trocknen der Beschichtung,

also bei der Anwendung schon die produktspezi schen Eigen-

schaften besitzen. Die Beanspruchung der Verbindung kann also

sofort nach der Montage erfolgen. Die Montagewerte sind gleich-

zeitig auch die Maximalwerte bei der Demontage. Um die sichere

Verbindung nicht zu gefährden dürfen die Montagewerte nicht zu

hoch sein. Dementsprechend sind die Sicherungseigenschaften

auch niedriger als bei den reaktiven Produkten. Sie weisen nur eine

klemmende Wirkungsweise auf.

Hauptanwendung:

▶ als Dichtbeschichtung mit sofortiger Funktion

gleich nach der Montage.

▶ Fixierung von Justier-und Stellschrau-

ben.

▶ Klemmende Gewindesicherung

bei Vibrationsbeanspruchung

und niedrigen Klemm-

kräften.

SCHRAUBENSICHERUNG


GLOSSAR

AbschreckenRasches Abkühlen eines Werkstückes aus einem Wärmebehandlungsprozess. Hierbei wird ein Werkstück aus genau festge-legten Temperaturbereichen schneller als an ruh ender Luft abgekühlt, indem es z.B. in Öl oder Wasser getaucht wird. Ziel des Abschreckens ist die Unterdrückung von Gitterumwandlungen oder Diffusionsprozes-sen, um ein bestimmtes Gefüge zu erzielen.

Allgemeintoleranzen Für Maße ohne Toleranzangabe (Freimaße) gelten die Allgemeintoleranzen, die nach Nennmaßbereichen und den Toleranzklas-sen (fein, mittel, grob und sehr grob) unter-teilt sind. Allgemeintoleranzen für Längen-maße gelten für Durchmesser, Innen- und Außenmaße sowie für Lochabstände. All-gemeintoleranzen für Rundungshalbmesser und Fasen gelten auch für Schrägungen. Die Grenzabmaße der Toleranzklassen sind nach DIN ISO 2786 genormt.

Anlassen Erwärmen nach vorausgegangenem Härten. Veränderungen des Martensitge-füges, gehärtete Werkstücke verlieren ihre Sprödigkeit und durch das Abschrecken entstandene Spannungen werden heraus-genommen. Die Anlasstemperaturen sind werkstoffabhängig und liegen zwischen 150 – 250 °C bei unlegierten und niedrigle-gierten Stählen und zwischen 500 – 600 °C bei hochlegierten Stählen. Wurde ein Stahl durch schnelles Abschrecken aus dem Austenitgebiet in ein martensitisches Gefüge umgewandelt, ist er zunächst zu hart und spröde für eine technische Nutzung. Erwärmt man aber den Martensit anschließend, erhält der Kohlenstoff die Gelegenheit, in gewissen Mengen in Form von Carbiden aus dem Martensitgitter aus-zuscheiden. Das Erwärmen eines Stahls auf 200 – 400 °C wird als Anlassen (DIN 17014) bezeichnet. Das durch das Anlassen ent-standene Vergütungsgefüge ist ein Gefüge mit erhöhter Festigkeit bei ausreichend guter Verformbarkeit.

Aufkohlen Durch vorheriges Eindiffundieren von Kohlen stoff (Aufkohlen) in die Werkstückober äche erhöht sich die

Ober ächenhärte beim Einsatzhärten bzw. Einsatzvergüten.

Aushärten Wärmebehandlung bei legierten Stählen und Aluminiumlegierungen unter Aus-nutzung der Temperaturabhängigkeit des Lösungsvermögens von Mischkristallen, bestehend in Lösungsglühen, Abschrecken und Halten bei Raumtemperatur (Kaltaus-lagern) oder bei höheren Temperaturen (Warmauslagern), um die mechanischen Eigenschaften zu verändern. Während der Auslagerung kommt es zu feinverteilten Nitridbindungen innerhalb der Körner, die die Härte steigern.

Austenit Oberhalb der GSE- Linie im Eisen-Kohlen-stoff-Diagramm ndet man Gamma- Misch kristalle. Dieses Austenit ist unter Normalbedingungen nur oberhalb 911 °C beständig; durch Legierungszusätze (Ni, Mn) und Abschrecken auch bei Raumtem-peratur beständig. Das Austenitgefüge ist nicht magnetisch, zäh und durch Kalt-verfestigung härtbar (Mangan-, Nickel-, Chrom-Nickel-Stähle). Es besitzt hohe Warmfestigkeit, gute Korrosions- und Zun-derbeständigkeit.

Austenitbildung Kühlt man üssiges Eisen langsam ab, so scheiden sich aus der Schmelze Misch-kristalle aus, sobald die Schmelztemperatur unterschritten ist. Diese Mischkristalle wei-sen zunächst ein kubisch raumzentriertes (krz) Gitter auf. Bei weiterer Abkühlung kommt es zu einem Umklappen dieses Kristallgitters, der entstandene Mischkristall ist kubisch ächenzentriert (kfz). Der Exi-stenzbereich dieses so genannten Austenit oder auch Gamma- Mischkristalls liegt etwa zwischen 1.392 und 911 °C. Durch Zusätze an Austenit bildnern, wie Ni, Co, Mn, C, N, Cu und Zn kann man den Existenzbereich des Austenits erweitern.

austenitische Stähle Austenitische Stähle sind Mangan- oder nickellegierte Stähle. Diese Stähle sind nicht magnetisierbar. Zu ihnen zählen die nicht rostenden Chrom- Nickel- Stähle, die Mn- legierten verschleißfesten sowie die amagnetischen Stähle.

Allgemeine Begriffserklärungen aus dem Bereich der Verbindungstechnik


GLOSSAR

Beanspruchungsart Werkstücke können auf vielerlei Arten bean-sprucht werden: Bei mechanischer Verformung treten Zug-, Druck-, Scher-, Biege- oder Torsionsspan-nungen auf, die sich überlagern können (ein- oder mehrachsige Spannungszustände).Bei der mechanischen Beanspruchung unterscheidet man zwischen statischer und dynamischer Belastung.Daneben gibt es die Ober ächenbean-spruchung, von denen hier besonders thermische (Passivierung, Oxidation/Verzun-derung), elektrochemische (Korrosion) und tribologische (Verschleiß, Reibung) interes-sieren.

Beizen Chemische oder elektrochemische Behand-lungsverfahren zur Erzielung einer blanken Ober äche. Wichtigste Beizmittel sind ver-dünnte Salzsäure oder Schwefelsäure. Mit diesem Verfahren sind von der Ober äche zu entfernen: Zunder, Korrosionsprodukte, Fette/Öle. Chemisch beständige Stähle werden nach dem Beizen passiviert (Passi-vierung).Zu beachten ist hierbei die verminderte Formänderungsfähigkeit und bei vergü-teten Teilen die Bruchgefahr bedingt durch Wasserstoffeinwanderung. (Wasserstof n-duzierter Sprödbruch) siehe: Wasserstoff-versprödung

Biegung Greift eine Kraft an dem freien Ende eines Stabes, dessen anderes Ende eingespannt ist, quer zur Längsachse an, und weicht der Kraftangriffspunkt in Richtung der Kraft aus, so erfährt der Körper eine Biegung. Dabei wirken in dem Körper sowohl Zug- als auch Druckkräfte, die sich gegenseitig aufheben. Zug- und Druckbereich sind durch die neu trale Faser voneinander getrennt. Die maximale Zugspannung tritt an der Kraft an-griffs seite, die maximale Druckspannung an der gegenüberliegenden Seite auf.

Bondern Durch chemische Behandlung der Stahlo-ber äche bilden sich Phosphatschichten, die als reduzierter Korrosionsschutz, als Grundierung für Anstriche oder auch zur Verminderung der Reibung beim Umformen dienen. siehe: Phosphatieren

Brinellhärte Härtemessverfahren unter Verwendung einer gehärteten Kugel mit de niertem Durchmesser, die mit Prüfkraft F senk-recht auf eine zu prüfende Fläche wirkt. Die Prüfkraft ist innerhalb einer de nierten Zeitspanne (zwei bis acht Sekunden) auf-zubringen; die Einwirkzeit muss zwischen zehn und 15 Sekunden betragen. Aus dem Durchmesser des Eindrucks und der Prüfkraft errechnet sich die Brinellhärte (HB). Das Brinellhärtemessverfahren kommt bevorzugt bei Eisenbasiswerkstoffen oder NE-Legierungen zur Anwendung.

Bruchdehnung Die Dehnung beim Bruch ist der Quotient aus der im Augenblick des Bruches gemes-senen Änderung der Messlänge und der ursprünglichen Messlänge der Probe.

Brucheinschnürung Die auf den Anfangsquerschnitt einer Zugprobe bezogene größte bleibende Querschnittsänderung bis zum Bruch – in Prozent. Sie ist ein Maß für die Zähigkeit des Werkstoffs.

Brünieren Ober ächenbehandlung mit oxidierend wir-kenden Salzlösungen, die man aufträgt und eintrocknen lässt. In kochendem Wasser oder Dampf bildet sich schwarzes Eisenoxi-dul (Reduktionsprodukt aus Eisenoxyd). Es dient zur Veredelung von Oberfächen und zum Schutz gegen Korrosion.

CE-KennzeichnungSichert den freien Warenverkehr innerhalb der EU zzgl. CE-Sicherheit und Qualität.

Chrom-Nickel Stahl siehe: austenitische Stähle

Chrom-VI Zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit verzinkter Ober ächen erfolgt eine Chroma-tierung. Diese Chromatierung erfolgt durch Einsatz von Chrom-VI-haltigen Chemika-lien. Der Chrom-VI-Gehalt ist unabhängig von der Schichtstärke des aufgebrachten Zinks, die Ober äche und die Farbe der Chromatierung bestimmen die Masse des Chrom-VI.Empfehlungen zu den bekannten Chromatierungsfarben:transparent / blau 2 μm / cm²gelb 10 μm / cm²oliv 15 μm / cm²


GLOSSAR

schwarz 15 μm / cm²Nach der EU- Altautoverordnung darf ein Fahrzeug bis 3,5 to zulässiges Gesamt-gewicht max. 2g Chrom VI enthalten, ab dem 01.07.2003 ist die Verwendung ganz untersagt.

Chromatieren Das Chromatieren wird nach der galva-nischen Verzinkung durchgeführt. Hier-bei handelt es sich um eine zusätzliche „Verdichtung“ der Ober äche, die als kleine Plättchen au iegende Zinkschicht wird durch Behandlung in sauren oder alkalischen Lösungen zum Verschmelzen gebracht. (siehe auch DIN 50941)

Chromieren Thermochemische Anreicherung der Rand-schicht eines Werkstücks mit Chrom.

CMK (Maschinenfähigkeitsindex) Statistischer Wert zur Überprüfung der Fertigungseinrichtungen auf systematische Störgrößen.

CPK (Prozessfähigkeitsindex) Statistischer Wert zur Überprüfung der Lage und Streuung von Messwerten wäh-rend der Fertigung.

Dacromet Anorganisch-metallische Zinklamellen-beschichtung. In Form von Einzel- oder Mehrfachschichten sind Schichtstärken von 4 bis 8 μm zu erzielen.Die Produkte Dacromet 320 oder 500 bestehen hauptsächlich aus Zink- und Alu-miniumlamellen, die in einem mineralischen Bindemittel eingebettet sind, in das zusätz-lich auch Gleitmittel integriert sein kann. Das im Tauch-Schleuder-Verfahren auf Schüttgut oder Gestellware aufgebrachte Material wird bei ca. 300 °C eingebrannt. Durch die grundsätzliche Vermeidung einer Wasserstoffversprödung hat das umwelt-freundliche Verfahren besonders bei der Beschichtung von Verbindungselementen und Sicherheitsteilen im Automobilbau eine breite Anwendung gefunden.Die Dacromet-Beschichtung ist Chrom-VI-haltig, als Anhaltswert gilt 20 μg/cm² Ober äche.

Dehngrenze Rp Die Dehngrenze ist ein Kennwert aus dem Zugversuch. Eine stabförmige Probe mit de niertem Querschnitt wird mit langsam zunehmender Last bis zum Bruch belastet.

Die Dehnung ist am Verlauf der Hookschen Gerade ersichtlichMan unterscheidet:- die 0,01 %-Dehngrenze Rp0,01, die auch

als „Technische Elastizitätsgrenze“ (bleibende Dehnung) bezeichnet wird.

- die 0,2 %-Dehngrenze oder Rp0,2 (Ende der Hookschen Geraden)

- die 1 %-Dehngrenze oder Rp1 bei höheren Temperaturen.

Deltaferritbildung siehe: Wasserstoffversprödung

Deltasealsiehe: Deltatone

Deltatone Deltatone und Deltaseal- Verfahren wurden als Alternative zu galvanisch abgeschie-denen Schutzschichten entwickelt und nden heute hauptsächlich dort Anwen-dung, wo sehr hohe Anforderungen an den Korrosionsschutz gestellt werden.Deltatone ist eine anorganische, silberfar-bene, elektrisch leitende Beschichtung, die zu 85 % aus Zink und Aluminiumlamellen besteht.Die Ober äche wird durch ein- bzw. zweimaliges Tauchschleudern aufgetragen und anschließend bei ca. 180 bis 200 °C eingebrannt. Je nach Schichtdicke von 10 bis 23 μm ergeben sich Korrosionsschutz-zeiten beim Salzsprühnebeltest von 120 bis 1000 Stunden. Durch die elektrische Leitfähigkeit ergibt sich ein kathodischer Korrosionsschutz.Deltaseal ist eine organische Beschichtung, die in einer Schichtdicke von 10 bis 12 μm 48 bis 90 Stunden Salzsprühnebeltest garantiert. Die Ober äche ist elektrisch nicht leitend (keine Kontaktkorrosion), lebens mittelecht und reduziert gegenüber Deltatone den Reibwert. Dies und die Mög-lichkeit, neben den Standardfarben silber und schwarz auch rot, grün oder blau zu fertigen, führt häu g zu einer Kombination von Deltatone und Deltaseal.

DichteDie Dichte eines Stoffes gibt man an durch Angabe der Masse (Gewicht) pro Volumen-einheit.Die Einheiten der Dichte sind kg/dm³, g/cm³ oder t/m³ für Feststoffe und Flüssigkeiten sowie kg/m³ für Gase.Die Dichte für Stahl beträgt 7,85 g/cm³, d. h., ein Würfel von 1 cm Kantenlänge wiegt


GLOSSAR

7,85 g. Auf der Dichte beruht auch die Unterscheidung von Leicht- und Schwer-metallen (5 kg/dm³).

Dickschichtpassivierung Von der Automobilindustrie wird der Verzicht auf Chrom(VI)-haltige Chromatie-rungen gefordert. Dabei wird zunehmend die Dickschichtpassivierung favorisiert, die grünlich gefärbte Schichten von etwa 250 – 500 nm Dicke erzeugt (ein Nanometer entspricht dem Millionstel eines Millimeter 10-6 mm).Auf Basis dreiwertiger Chromverbindungen erzeugt die Dickschichtpassiverung Chrom(VI)-freie Passivierungsschichten mit hoher Beständigkeit.Bei Trommelware werden bei vielen Teilen Weißrostbeständigkeiten von etwa 144 h – 240 h im neutralen Salzsprühnebeltest er-reicht, bei optimierter Anlagentechnik auch darüber. Die Schichten behalten den hohen Korrosionsschutz auch unter Tempera-tureinwirkung bis 210 °C.Durch eine zusätzliche Versiegelung kann der Korrosionsschutz weiter gesteigert werden.

DrahtdurchmesserWesentliche Komponente bei der konstruk-tiven Auslegung von Kalt ießpressteilen. Bedingt durch das mechanische Abscheren des Drahtes kann eine unregelmäßige Stirn- äche entstehen, die bei der nachfolgenden Verformung zu Ober ächenrissen führen kann. Je dünner der Drahtdurchmesser, desto geringer ist die Gefahr der Rissbil-dung. Bei Muttern kann man die kritische Stirn äche beim Lochen des Kernloches weitestgehend entfernen

DruckversuchDer Druckversuch gibt Aufschluss über das Werkstoffverhalten unter einachsiger, gleichmäßig über den Probenquerschnitt verteilter Druckbeanspruchung. Man erreicht größere Formänderungen als beim Zugversuch. Der Versuchsverlauf wird in Form eines Diagramms dokumentiert, in dem die Druckspannung über der Stau-chung aufgetragen ist. Die charakteristi-schen Größen sind die Druckfestigkeit, die 0,2- oder die 2-%-Stauchgrenze, die natür-liche Quetschgrenze, die Bruchstauchung und die Bruchausbauchung. (DIN 50106)

Einhärtetiefe (Eht)Angabe in mm, wie tief ein Werkstück an

der Ober äche gehärtet ist oder gehärtet werden soll. siehe: Einsatzhärten

EinsatzhärtenEinsatzhärten ist eine Ober ächenhär-tung von Stahl mit örtlicher Änderung der chemischen Zusammensetzung. Die Ausführung erfolgt in zwei Stufen, die zeit-lich getrennt sein können: Einsetzen, d.h. ober ächliches Aufkohlen kohlenstoffarmen Stahls, und Härten.Die Aufkohlung beruht auf Eindiffundieren und Lösen des Kohlenstoffes bei Tempera-turen von ca. 850 – 950 °C. Es stehen feste, üssige und gasförmige Aufkohlungsmittel zur Verfügung. Für die Großserienfertigung setzt man überwiegend gasförmige Medien ein, z.B. Methan CH4 oder Propan C3H3. Beim nachfolgenden Härten aus ergeben sich Einhärtungstiefen (Einsatztiefe) von 0,3 bis 4 mm. Das Härten nach dem Aufkohlen kann direkt aus dem Einsatz oder durch zweites Erwärmen erfolgen.Das Karbonnitrieren ist ein Gaseinsatzhär-ten, wobei dem Trägergas Propan bzw. Methan noch 3 – 30 % Ammoniakgas (NH3) zugesetzt wird. Danach enthält die Randzone zusätzlich zu 0,6 – 0,9 % C noch 0,4 – 2 % N, was die Reibverschleißfestig-keit steigert.

Einsatzstähle Einsatzstähle sind gemäß DIN EN 10277, Teil 4, alle Baustähle mit relativ niedrigem C-Gehalt, die an der Ober äche aufgekohlt, gegebenenfalls aufgestickt und anschlie-ßend gehärtet werden. Der Kern bleibt weich, die Ober äche weist eine hohe Härte und guten Verschleißwiderstand auf.

Einsatztiefe siehe: Einsatzhärten

Einschnürung siehe: Brucheinschnürung

Eisen-Kohlenstoff-Diagramm Das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm be-schreibt die verschiedenen Gefügezustände von unlegiertem Stahl. Je nach Verhältnis zwischen Eisen- und Kohlenstoffanteil sowie dem Temperaturbereich ergeben sich unterschiedliche Gefügearten:- Stahl mit 0,9 % C-Gehalt ist ein ausgegli-

chenes Gemenge von Ferrit und Eisenkar-bid, d.h. es ist mit C gesättigt und bildet deswegen einheitliche Kristalle, die man wegen ihres perlmuttartigen Aussehens Perlit nennt.


GLOSSAR

- Stahl mit weniger als 0,9 % C-Gehalt ent-hält zu wenig C, um ein einheitliches, nur aus Perlitkristallen bestehendes Gefüge bilden zu können. Es bleibt noch Ferrit übrig. Dieses unausgeglichene Gefüge bezeichnet man als Ferrit-Perlit.

- Stahl mit mehr als 0,9 % C-Gehalt enthält so viel C, dass nach der Bildung von Perlit noch Eisenkarbid (Zementit) übrig bleibt. Der Stahl ist mit C übersättigt. Er ist eben-falls ausgeglichen, sein Gefüge wird als Perlit-Zementit bezeichnet.

Unter Temperaturein uss vollziehen sich Gefügeumwandlungen, es bilden sich unter gewissen Voraussetzungen Austenit und Martensit. Durch die Reduzierung der Abkühlgeschwindigkeit kann man gezielt Gefüge erzielen, die für das Härten und Glühen von Stahl Grundlage sind.Die Curie-Temperatur (Punkt M bzw. 0 für 0,5 % C) begrenzt den Ferromagnetismus. Bei 911 °C ndet der Wechsel zwischen kfz- und krz-Gitter bei Reineisen statt (Punkt G). Punkt C bezeichnet das Eutektikum. An diesem Punkt be ndet sich ausschließlich mit C gesättigter Stahl und somit ein rein perlitisches Gefüge.

Elastizitätsmodul (E-Modul) Der E-Modul ist eine theoretische Rechen-größe als nicht realisierbare Spannung für 100 % Dehnung eines Werkstoffes. Diese Werkstoffkonstante (für übliche Stähle 2,1 x 10-1 N/cm²) bezeichnet man auch als „Federkonstante“ des Metalls. Je mehr und leichter ein Material elastisch dehnbar ist, desto kleiner ist sein E-Modul.

Eloxieren Eloxieren, Eloxalverfahren = Elektrisch oxydiertes Aluminium.Mit Hilfe des elektrischen Stroms erzeugt man auf der Aluminiumober äche eine Oxydschicht. Diese wächst nach innen und ist somit ist fest mit dem Grundma-terial verbunden, wobei die Maßhaltigkeit der Produkte bestehen bleibt. Die poröse Schicht ist sehr hart, elektrisch nicht leitend und kann leicht gefärbt oder auch durch nachträgliches Fetten gegen Korrosion geschützt werden.

Endprüfung Abschließende Bewertung von Produkten vor Auslieferung, bei modernen QM-Syste-men mit Werkselbstprüfung reduziert auf eine Identprüfung.

Entbondern Chemisches Abbeizen der Phosphatschicht (siehe Bondern) vom Fertigprodukt, die zur Verbesserung der Umformung auf das Vormaterial aufgebracht wurde.

Entgraten Bei der mechanischen Bearbeitung von Pro-dukten entsteht bei den meisten Verfahren ein Grat (= scharfkantige Erhebung) an Kan-ten und Rändern von Werkstücken. Dies führt zu Funktionsstörungen des Bauteils. Zum Entfernen des Grats setzt man heute neben elektrochemischen Verfahren vor Allem das Rollen und Gleitschleifen ein.

Entkohlen Thermochemisches Behandeln mit dem Ziel, Kohlenstoff zu entfernen.

Entkohlungstiefe Senkrechter Abstand von der Ober äche eines Werkstückes bis zu der Schicht, die durch ein zu vereinbarendes Grenzmerkmal der Entkohlung gekennzeichnet ist.

ErstmusterprüfberichtFestgelegtes Bemusterungsverfahren bei :- Lieferung eines Neuteils- nach Zeichnungsänderung- nach Änderung des Fertigungsprozesses- nach Lieferunterbrechnung (vom Kunden

vorgegebener Zeitraum)

Eutektikum (Griechisch: das leicht Schmelzbare, Gut- üssige), Gemenge aus zwei oder mehreren kristallinen Phasen, die gleichzeitig aus einer Schmelze bestimmter Zusammen-setzung beim Erstarren ausgeschieden wurden. (Eisen-Kohlenstoff-Diagramm)

FaseAbgeschrägte Bauteilkante

Fehler Jede Abweichung eines Merkmals eines Verbindungselementes von den Festle-gungen einer Norm oder Bestellunterlagen (z.B. Zeichnung), nach der bestellt wurde.

Ferrit Beständige feste Lösung (Mischkristall) von einem oder mehreren Elementen in Alpha-Eisen.


GLOSSAR

Festigkeitsklassen siehe Tabelle Kapitel 7 und Kapitel 8

Finite Elemente Dynamische Analyse von Spannungszu-ständen an Bauteilen durch Computersimu-lation.Das zu untersuchende Bauteil wird dabei in nite Elemente zerlegt. Ein Stab, Balken wird in 1D-Elemente; eine Scheibe, Platte oder Schale in 2D-Elemente; ein Volumen in 3D- Elemente unterteilt.

Flankendurchmesser Messgröße zur Beurteilung der Toleranzlage von Gewinde. Mit speziellen Messzeugen prüft man einen imaginären Durchmesser an den Flanken des Gewindes. Flanken-durchmesser metrisches Gewinde siehe DIN 13, Teil 20.Der Flankendurchmesser errechnet bei metrischem Gewinde aus:Flankendurchmesser d2 = Gewinde – Nenn-durchmesser d – 0,6495 x Steigung h

Flanschmutter Mutter mit vergrößerter Au age äche, in Sonderformen mit Sperrverzahnung gegen Lösen der Verbindung.

Fließpressen Das Fließpressen ist ein Kaltumformver-fahren zur Herstellung von Hohl- oder Voll-körpern. Das Vormaterial wird bei Raum-temperatur unter hohem Druck mit einem Stempel durch eine Matrize gepresst. Dabei unterscheidet man Vorwärts- und Rückwärts ießpressen. Für Produkte aus Stahl eignen sich besonders die St-Güten, Cq- und QSt-Materialien mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Die Ober ächenqualität ist gut und eignet sich für weitere Ober ä-chenbehandlungen.

Fließverhalten Umformbarkeit des Werkstoffes, ein ieß-zupressendes Material sollte mindestens 25 % Umformverhältnis ohne Rissbildung zulassen.

Flächenkorrosion Gleichmäßige Flächenkorrosion.Diese gleichförmige Korrosion wirft im Allgemeinen keine Probleme auf, da einer Schädigung des Bauteils durch eine entsprechende Schichtdicke der Korrosi-onsschutzschicht begegnet werden kann. Sie wird vielfach durch Kontakt mit der Atmosphäre oder konzentrierten Säuren verursacht.

Durch den gleichmäßigen Flächenabtrag sind die Korrosionsprodukte rechtzeitig erkennbar. Der Flächenabtrag ist gering und führt meist nur zu einem nachteiligen Ober ächenaussehen.Beispiele von Abtrag der Ober äche in μm/Jahr:Metall Zink Stahl Landluft 1,0 – 3,4 4,0 – 6,0Stadtluft 1,0 – 6,0 30,0 – 70,0Industrieluft 3,8 – 19,0 40,0 – 160,0Meeresluft 2,4 – 15,0 64,0 – 230,0

Flächenpressung Zwei gegeneinander gedrückte und einan-der ächenhaft berührende Teile stehen unter Flächenpressung. Die zulässige Flä-chenpressung ist stark vom Belastungsfall (statisch, schwellend, wechselnd) abhängig. Bei Nieten und Schrauben bezeichnet man die Flächenpressung auch als Lochleibung.

FMEA Fehler-Möglichkeits- und Ein uß-Analyse. Durch eine analytische Untersuchung aller Arbeitsschritte, von der Konstruktion über alle Fertigungsprozesse bis zum fertigen Erzeugnis, kann vor Fertigungsbeginn das Risiko des Auftretens von Fehlern bewertet und entsprechend eine Abstellmaßnahme geplant werden. Die Bearbeitung erfolgt heute mit wissensbasierten Systemen, die dem CAQ-System angegliedert sind.

Gefüge Gefüge (Struktur).Metallische Werkstoffe weisen je nach Herstellungsart unterschiedliche Gefüge auf. In einem gleichmäßigen Gefüge bilden die Metallkristalle ein regelloses Haufwerk; eine besondere Ausrichtung – etwa nach einer Kaltumformung – bezeichnet man als Textur. Das Gefüge lässt sich am Schliffbild einer geschliffenen, polierten und geätzten Schnitt äche beurteilen. Für Stahl gehen aus dem Eisen-Kohlenstoff-Diagramm ty-pische Gefüge. z. B. Ferrit, Austenit, Perlit, Martensit, Bainit, usw. hervor.

Gewinde Versieht man einen zylindrischen Körper mit einer Nut, die sich pro Umdrehung mit einem de nierten Maß (Steigung) in axialer Richtung bewegt, entsteht ein Gewinde. Mit Gewinden können Bauteile befestigt oder drehende Bewegung in geradlinige umgesetzt werden. Dazu sind immer ein Innen- und ein Außenteil notwendig.


GLOSSAR

Beim Befestigungsgewinde sind dies Schraube und Mutter bzw. ein mit Innen-gewinde versehenes Formteil. Um ein selb-ständiges Lösen zu erschweren, verwendet man für Befestigungsgewinde eingängige Spitzgewinde. Trapez- oder Sägegewinde setzen drehende in geradlinige Bewe-gungen um. Metrisches ISO-Gewinde ist nach DIN 13 genormt.

Gewindearten Man unterscheidet grundsätzlich zwischen Befestigungs- und Bewegungsgewinde.Als Befestigungsgewinde dienen in der Regel Spitzgewinde, während neben dem Trapezgewinde als häu gstem Bewegungs-gewinde noch Rundgewinde oder Flachge-winde zum Einsatz kommen.Einen Sonderfall bildet das Sägengewin-de, bei dem die durch den Mutternanzug hervorgerufenen Axialkräfte nur zu einem geringen Anteil in Radialkräfte umgewan-delt werden.

Metrische und sonstige Gewindearten (Auszug)

Metrisches ISO-Regelgewinde DIN 13-1Metrisches ISO-Feingewinde DIN 13-2 bis 11Metrisches MJ-Gewinde DIN ISO 5855, Luft- und RaumfahrtMetrisches ISO-Regelgewinde DIN 8140-2 (Aufnahmegewinde für Gewindeeinsätze)Metrisches ISO-Feingewinde DIN 8140-2 (Aufnahmegewinde für Gewindeeinsätze)

Metrisches ISO-Trapezgewinde DIN 103Flaches Trapezgewinde DIN 380Trapezgewinde für Schienenfahrzeuge DIN 263Gerundetes Trapezgewinde für Schienen-fahrzeuge DIN 30295

Rundgewinde DIN 405-1Rundgewinde mit großer Tragtiefe DIN 20400Rundgewinde für Atemschutzgeräte DIN 3182-1Rundgewinde für Kraftfahrzeuge DIN 70156

Elektrogewinde für Sicherungen und Lam-pensockel DIN EN 60399

Metrisches Sägengewinde DIN 513Sägengewinde für hydraulische Pressen

DIN 2781Sägengewinde für Bergbau DIN 20401Rohrgewinde DIN ISO 228 (entspricht britischem BSP)Witworth-Rohrgewinde, zylindrisches Innengewinde DIN 2999 und ISO 7/1Witworth-Rohrgewinde, kegeliges Innenge-winde DIN 2999 und ISO 7/1Witworth-Rohrgewinde, kegeliges Außen-gewinde DIN 2999 und ISO 7/1Witworth-Rohrgewinde, kegeliges Außen-gewinde DIN 3858Witworth-Gewinde DIN 49301 (W3/16), BSWWitworth-Gewinde, kegelig, für Gas a-schenventile DIN 477Witworth-Gewinde, zylindrisch, für Gas a-schenventile DIN 477Stahlpanzerrohrgewinde PG DIN 40430Glasgewinde für Schutzgläser und Kappen DIN 40450Blechschraubengewinde DIN ISO 1478Fahrradgewinde FG DIN 79012Ventilgewinde für Fahrzeugbereifung DIN 7756

Amerikanisches Gewinde (Auszug)

Einheitsregelgewinde UNCEinheitsfeingewinde UNFEinheits-Spezialgewinde UNSEinheits- 4-, 6-, 8-, 12-, 16-, 20-, 28- und 32- Gang-Gewinde UN

Amerikanisches Standard-Rohrgewinde, NPSC, zylindrisch für Rohrkupplungen, mit DichtmittelAmerikanisches Standard-Rohrgewinde, NPSF, zylindrisch, trocken dichtendAmerikanisches Standard-Rohrgewinde, NPT, kegelig, mit DichtmittelAmerikanisches Standard-Rohrgewinde, NPTF, kegelig, trocken dichtend

Britisches Gewinde (Auszug)

Britisches Standard-Witworth-Grobgewinde BSWBritisches Standard-Witworth-Feingewinde BSFBritisches Association Standardgewinde BABritisches Standard Fahrradgewinde BSC/CEIRohrgewinde BSP, zylindrisch (entspricht Rohrgewinde G)Rohrgewinde, BSPT. kegelig, (entspricht


GLOSSAR

Witworth-Rohrgewinde)

Französisches Gewinde (Auszug)

Metrisches Gewinde SI, modi ziertRohrgewinde GAZ, zylindrisch (entspricht Rohrgewinde G)

Gewindeformen Spanlose Fertigung von Innengewinde. Ein spezieller Former, ähnlich dem Gewinde-bohrer formt das Pro l unter Drehbewe-gung in eine zylindrische Bohrung.

Gewindeherstellung Gewinde lassen sich spanlos oder spanend herstellen.Das spanlose Verfahren gewinnt zuneh-mend an Bedeutung, weil es technische Vorteile (glatte Ober äche, erhöhte Festig-keit, ungebrochene Werkstofffaser) mit hoher Leistung verbindet.Außengewinde werden gewalzt, Innen-gewinde geformt. Dabei verdrängt das Werkzeug den Werkstoff durch Formen eines Pro ls vom Gewindegrund in die Ge-windespitzen. Bei der spanenden Fertigung eines Gewindes wird das Gewindepro l von formgerechten Werkzeugschneiden aus dem Werkstoff herausgearbeitet, z.B. Gewindebohrer für Innengewinde, Schneid-eisen für Außengewinde oder Drehstahl für Innen- und Außengewinde.

Gewindeschneiden Spanabhebende Verfahren zum Einbringen von Pro lrillen auf einen Außendurchmes-ser bzw. in eine Bohrung. Die Pro lrille entspricht der Kontur des Gewindes.Die bekanntesten Verfahren:- Schneideisen oder Schneidkluppe- Gewindedrehen auf Drehbank mit

Leitspindel- Gewindefräsen- Gewindeschleifen- Gewindebohrer

Gewindesicherung 1. Sicherung durch Setzen.Durch federnde Elemente wie: Federringe, Federscheiben, Zahnscheiben, Fächerschei-ben oder Spannscheiben als Bestandteil der Schraubenverbindung kann der mögliche Abfall der Vorspannkraft reduziert werden.Die genannten Elemente haben aber nur bei kleinen Vorspannkräften ausreichend große Federwege. Deshalb ist ein Einsatz < 8.8 sinnvoll.

2. Sicherung gegen Verlieren durch form-schlüssige Elemente.Mechanische Fixierung der Gewindeverbin-dung durch: Scheibe mit Außennase (zum Hochklappen), Kronenmutter, Schraube mit Splint oder Drahtsicherung.Verliersicherungen verhindern das vollstän-dige Auseinanderdrehen, Vorspannkraft kann gegen Null gehen, da die formschlüs-sigen Elemente erst wirken, wenn sie zur Anlage kommen am Splint, Draht oder Blech.

3. Sicherung gegen Verlieren durch klem-mende Elemente.Sicherungselemente sind: Sechskant-muttern mit Klemmteil (nichtmetallischer Einsatz oder gezielte Verformung der Mutter), wendelförmige Gewindeeinsätze, Schrauben mit Kunststoffbeschichtung im Gewinde.Klemmende Elemente üben auf die Ge-winde anken zusätzlichen Druck aus. Bei Relativbewegungen stellt sich zwischen innerem Losdrehmoment und Klemm-Moment ein Gleichgewicht ein. Dadurch kommt der Losdrehvorgang zum Stillstand.Einsatz je nach Ausführung auch für die höheren Festigkeitsklassen.

4. Sicherung gegen Losdrehen durch sper-rende oder klebende Elemente.Die Losdrehsicherungen halten annähernd die Vorspannkraft durch Sperrverzahnungen an der Au age äche oder Schrauben mit mikroverkapseltem Kleber.Die Sperrverzahnung blockiert das innere Losdrehmoment, Einsatz bei den oberen Festigkeitsklassen, aber nicht auf gehär-teten Ober ächen.Die klebenden Elemente bewirken im Ge-winde einen Formschluss, der Relativbewe-gungen quer zur Schraubenachse verhin-dert. Für alle Festigkeitsklassen geeignet.

Gewindesteigung Die Schraubenlinie des Gewindes ent-steht, wenn sich ein Punkt an einem sich drehenden Zylinder gleichmäßig in axialer Richtung bewegt. Die axiale Verschiebung bei einer Umdrehung ist die Steigung.

Gewindewalzen Spanlose Herstellung von Außengewinde. Unter Verwendung von achen oder Roll-backen erfolgt das Formen des Gewindes durch Hindurchrollen des Werkstückes unter starkem Druck.


GLOSSAR

Gleitmodul Der Gleit- oder Schubmodul ist ein Wert für das Gleiten im Gefüge eines Metalls nach den Vorgaben des Hookschen Gesetzes. Der Gleitmodul steht in Relation zum Elasti-zitätsmodul, für Stahl: G = E/(2(1+ 0,30))

Glühen Wärmebehandlungen, mit denen man Werkstoffeigenschaften verändern kann.Für Stahl kommen zur Anwendung:- SpannungsarmglühenInnere Spannungen, die beim Abkühlen eines Werkstücks auftreten, werden mit diesem Glühverfahren abgebaut.- RekristallisationsglühenHier wird der Stahl über seine Rekristallisa-tionstemperatur hinaus erwärmt, damit eine Umbildung des Kristallgitters statt nden kann.Diese Wärmebehandlung kommt vorwie-gend nach starker Verformung zum Einsatz.- Weichglühenstellt einen für die Weiterverarbeitung gün-stigen, weichen Zustand her. Dabei werden auch Zementitteilchen kugelig eingeformt (GKZ-Glühen).- Normalglühenstellt ein gleichmäßiges und feinkörniges Gefüge mit Perlitanteilen ein.- Grobkornglühendient zur Erzielung eines groben Korns. Hierdurch wird die Spanbarkeit verbessert.- Diffusionsglühenermöglicht die Beseitigung örtlicher Konzentrationsunterschiede (®Seigerung).

Grenzmaße Grenzmaße sind Mindestmaße oder Höchstmaße, zwischen denen die IST-Maße entsprechend den statistischen Berech-nungen für Eingriffsgrenzen liegen müssen.

Hutmuttern Hutmuttern sind nur von einer Seite auf den Gewindebolzen aufschraubbar, die zweite Seite ist durch einen „Hut“ abgedeckt. Dies dient dem Schutz der Schraubverbindung, aber auch dekorativen Zwecken.Es gibt zwei gängige Verfahren zur Herstel-lung:- Aufschweißen eines tiefgezogenen

Blechteils auf eine Mutter- Herstellung als Kalt ießpressteil mit

Gewindesackloch

Härtemessverfahren In der Technik bezeichnet man als Härte

eines Werkstoffes den Widerstand, den er dem Eindringen eines Prüfkörpers entge-gensetzt.Man unterscheidet statische und dyna-mische Verfahren zur Härtemessung.Im Allgemeinen prüft man je nach Härte, Werkstoff, Form und Größe des Werk-stückes die Härte nach:

- BrinellEine gehärtete Stahlkugel mit Durchmes-ser 2,5, 5 oder 10 mm wird in die glatte Ober äche des Werkstückes eingedrückt und derDurchmesser des auf der Ober äche entstandenen Kugeleindruckes gemessen. Das Verfahren kommt nur für ungehärtete Werkstoffe zum Einsatz.- VickersBei der Vickersprobe wird die Spitze einer vierseitigen Diamantpyramide in die Ober- äche des Werkstückes gedrückt.Zur Bestimmung der Eindruckober äche misst man die beiden Diagonalen des Ein-druckes. Der Mittelwert beider Maße wird bei der Berechnung zugrunde gelegt.- RockwellBei der Prüfung nach Rockwell wird ein Körper in zwei Stufen in die Ober äche des Werkstückes gedrückt. Beim gängigsten Verfahren verwendet man einen Diamant-kegel mit 120° Kegelwinkel als Eindring-körper. Der Härtewert ist auf der Skala des Härtemessgerätes direkt ablesbar.

Härten Härten von Stahl.Wärmebehandlung, bestehend aus Austeni-tisieren und schnellem Abkühlen unter sol-chen Bedingungen, dass eine Härtezunah-me durch mehr oder weniger vollständige Umwandlung des Austenits in Martensit und gegebenenfalls Bainit erfolgt.

IMDS Internationales Material-Daten System.Im Auftrag der acht Automobilhersteller Audi, BMW, Daimler-Chrysler, Ford, Opel, VW und Volvo hat ein Softwarehaus ein System entwickelt, mit dem man alle bei der Herstellung von Fahrzeugen verwende-ten Materialien über Internet zusammenzu-stellen kann. Diesem Kreis ist mittlerweile auch Fiat beigetreten.Damit trägt man den Forderungen der EU- Altautoverordnung Rechnung, bestimmte Stoffe bei der Herstellung von Fahrzeugen


GLOSSAR

nicht mehr einzusetzen und stufenweise bis 2015 95 % Recycling zu betreiben.

Induktionshärtung Induktionshärtung ist eine Randschichthär-tung.Härten mit einem auf die Randschicht beschränkten Austenitisieren. Bei dem Induktionshärten wird die Wärme nicht von außen zugeführt, sondern durch hochfre-quente, elektrisch indizierte Wirbelströme im Werkstück erzeugt. Die Erwärmung beruht auf dem Widerstand gegen das ständige Ummagnetisieren der Werkstoff-kristalle in der Außenschicht.

Interkristalline Korrosion Bezeichnung für den Kornzerfall eines Metalls durch Korngrenzenkorrosion.Korrosion, bei der Flüssigkeiten bevorzugt die Korngrenzen schnell und tief angreifen. Es lösen sich Körner aus ihrem Verband, das Metall verliert seinen Zusammenhalt. Diese Art der Korrosion ist besonders ge-fährlich, da sie oft erst erkannt wird, wenn der Werkstoff bereits zerstört ist.

ISO International Organization for Standard-ization.Internationale Normungsorganisation

Kalibrieren Beim Kalibrieren von Prüfmitteln erfolgt kein Eingriff am Prüfmittel. Es wird festge-stellt, wie groß die Abweichung zwischen einem als richtig geltenden Wert (Prüf-normal) und dem tatsächlichen Wert am Prüfmittel ist. Diese bezeichnet man als festgestellte systematische Abweichung. Liegt diese Abweichung innerhalb festge-legter Grenzen, erfolgt die Freigabe des Messmittels zur weiteren Verwendung.

Kalt ießpressen siehe: Fließpressen.

Kaltstauchstahl Kaltstauchstahl zeichnet sich durch gute Kalt-umformbarkeit, gute Ober ächenbe-schaffenheit und je nach der Stahlsorte eine dem Umformverfahren angepasste, gegebenenfalls durch eine besondere Glüh-behandlung erreichte niedrige Ausgangs-festigkeit aus.

Kaltverfestigung Festigkeitssteigerung durch eine Kaltum-formung.

Die Festigkeitssteigerung bei steigender Kaltumformung ist auf zunehmende Blockierung der Gleitebenen durch örtliche Raumgitterstörungen im Gefüge zurück-zuführen.

Karbonnitrieren Thermochemisches Behandeln eines Werk-stückes zum Anreichern der Randschicht mit Kohlenstoff und Stickstoff. Beide Ele-mente be nden sich danach im Austenit in fester Lösung. Siehe: Einsatzhärten

Kesternich Korrosionstest, Beanspruchung in Kondens-wasser-Wechselklima mit schwefelhaltiger Atmosphäre.

kfz Abkürzung für kubisch- ächen-zentriertes Metallgitter.Würfelförmiges (Kubus) Metallgitter, bei dem zusätzlich zu den 8 Atomen an den Ecken im Schnittpunkt der Flächendiago-nalen weitere Atome angeordnet sind. Man nennt es auch 14-Punkt–Gitter.

Kontaktkorrosion Korrosion durch Berührung verschiedener Legierungen mit ausreichendem elektro-chemischem Potential und Anwesenheit eines Elektrolyten. Die unedlere Legierung bildet dabei die Anode, an der Korrosion auftritt.Schrauben und Muttern sollten deshalb aus dem gleichen Material wie die zu verbin-denden Bauteile bestehen. Ist dies nicht möglich, sollte man edleres Metall für die Verbindungselemente verwenden.Diese Korrosionsart ndet im umgekehrten Fall Anwendung zum Schutz von Bauteilen, in dem man Opferanoden installiert, z.B. bei Heizungsanlagen in Warmwasserbehältern.

Korrosion In DIN EN ISO 8044 werden die in der Korrosions- und Korrosionsschutztechnik üblichen Begriffe de niert.Danach versteht man unter Korrosion die „Reaktion eines metallischen Werkstoffs mit seiner Umgebung, die eine messbare Veränderung der Werkstoffs bewirkt und zu einer Beeinträchtigung der Funktion eines metallischen Bauteils oder eines ganzen Systems Führen kann.“Bei Metallen unterscheidet man im wesent-lichen drei große Gruppen von Korrosions-reaktionen:


GLOSSAR

- Chemische Reaktion- Chemisch-metallphysikalische Reaktion- Elektrochemische Reaktion

In den meisten Fällen ist die Reaktion elek-trochemischer Natur. Dabei kommt es zu Reaktionen von Metallen mit elektrolytisch leitenden Medien (z.B. wässrige Lösungen und Salzschmelzen). Das elektrochemische Korrosionselement besteht aus einer anodischen und einer kathodischen Fläche, die elektronenleitend miteinander verbun-den sind und von demselben Elektrolyt benetzt sein müssen. Der Korrosionsstrom (im Metall als Elektronenstrom, im Elektro-lyten als entgegen ießender Ionenstrom) ießt zwischen Anode und Kathode, wobei der unedlere Werkstoff immer die Anode bildet, an der die Korrosion auftritt.

Korrosionsarten ohne mechanische Bean-spruchung:

- FlächenkorrosionUngefährlichste Art der Korrosion, da sie gleichmäßig auf der Fläche abträgt- LochkorrosionLäuft in chlorionenhaltigen Elektrolyten nur an örtlich eng begrenzten Stellen ab und führt zu Lochfraß. Dabei kann innerhalb kurzer Zeit an kleinen, runden Angriffsstel-len der gesamte Werkstoff durchdrungen werden.- SpaltkorrosionÖrtlich verstärkte Korrosion in Spalten, die entweder Werkstoff selbst aufweist oder durch Fügen mit anderen Bauteilen entstehen.Es kommt zu einem Oxydationsmangel in diesem Spalt, wobei selbst korrosionsbe-ständige Stähle ihre Passivität verlieren.- KontaktkorrosionKorrosion durch Berührung verschiedener Legierungen mit ausreichendem elektro-chemischem Potential und Anwesenheit eines Elektrolyten. Die unedlere Legierung bildet dabei die Anode, an der Korrosion auftritt. Schrauben und Muttern sollten deshalb aus dem gleichen Material wie die zu verbindenden Bauteile bestehen. Ist dies nicht möglich, sollte man edleres Metall für dieVerbindungselemente verwenden.- Interkristalline KorrosionBezeichnung für den Kornzerfall eines Metalls durch Korngrenzenkorrosion.

Korrosion, bei der Flüssigkeiten bevorzugt die Korngrenzen schnell und tief angreifen. Es lösen sich Körner aus ihrem Verband, das Metall verliert seinen Zusammenhalt. Diese Art der Korrosion ist besonders ge-fährlich, da sie oft erst erkannt wird, wenn der Werkstoff bereits zerstört ist.- Transkristalline KorrosionSonderform der interkristallinen Korrosion, wobei die Korrosion bevorzugt durch das Korn verläuft.

Korrosionsarten bei zusätzlicher mecha-nischer Beanspruchung:- SpannungsrisskorrosionRissbildung unter gleichzeitiger Einwirkung des Korrosionsmediums und äußerer oder innerer statischer Zugspannung. Schmale Risse weiten sich allmählich in die Tiefe, bis zum Bruch des Restquerschnittes.- ReibkorrosionDurch Reibung ausgelöste Korrosion, wenn zwei mit hoher Kraft aufeinander gepresste Flächen mit geringer Bewegung aufeinan-der gleiten oder abrollen. Der anfallende Abrieb oxydiert in sauerstoffhaltiger Atmo-sphäre sehr stark. Man nennt dies auch Passungsrost.

Korrosionsprüfverfahren Neben der zeitaufwendigen Freibewitterung haben sich zwei Verfahren zur beschleu-nigten Bewertung des Korrosionsverhalten etabliert:- Salzsprühnebeltest nach DIN 50021

(EN ISO 9227:2006)- Kesternich-Test nach DIN 50018

Beim Salzsprühnebeltest wird das Bau-teil mit einer kontinuierlich versprühten, wässrigen Natriumchlorid-Lösung mit einer Massenkonzentration von 5g/100 ml beaufschlagt. Die DIN beschreibt drei Prü ösungen, die zum Einstellen von unter-schiedlichen pH-Werten verwendet werden:

- Reine Natriumchloridlösung durch Ein-stellen des pH-Wertes von 6,5-7,2 durch verdünnte Salzsäure- Vermischung der Natriumchloridlösung mit Essigsäure zur Einstellung des pH-Wer-tes von 3,1-3,3- Zusätzlich zur Mischung der Natriumchlo-ridlösung mit Essigsäure wird Kupferchlorid hinzugefügt, was ebenfalls einen pH-Wert von 3,1-3,3 ergibt.


GLOSSAR

Das Testergebnis drückt man in Stunden bis zum Auftreten von Korrosionsprodukten aus (Weißrost, Rotrost).

Der Kesternich-Test beschreibt eine Prüfung im Kondenswasser- Wechselklima mit Schwefelhaltiger Atmosphäre.Unter Aufheizen auf 40 °C und nachfol-gendem Abkühlen auf Raumtemperatur wird 5-mal ein 24-stündiger Zyklus durch-fahren. Danach entfernt man die Korro-sionsrückstände, trocknet und bestimmt dann durch Wiegen des entstandenen Abtrags die Korrosion.

Korrosionsschutz Unter Korrosionsschutz wird die Trennung des metallischen Werkstoffes vom angrei-fenden Medium durch Beschichtungen und Überzüge verstanden.

Kriechen Plastische, bleibende Verformung trotz ruhender Beanspruchung.Bei gleicher Spannung längt sich das Bau-teil (z.B. Schraube) allmählich.

krz Abkürzung für kubisch-raumzentriert.Würfelförmiges (Kubus) Metallgitter, bei dem zusätzlich zu den 8 Atomen an den Ecken im Schnittpunkt der Raumdiagonalen ein weiteres Atom angeordnet ist.

Lackkratzmutter Mutter mit speziell geformter Au age ä-che, die bei Anziehen Lackau agen auf der Bauteilober äche durchdringt und eine Masseverbindung zum Bauteil herstellt.

Legierter Stahl Nach ihrer chemischen Zusammensetzung teilt man die Stähle in unlegierte und legier-te Stähle ein. Die wichtigsten Legierungse-lemente sind AI, B, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Se, Si, Te, Ti, V, W, Zr.Wenn der Stahl von wenigstens einem dieser Elemente Massenanteile enthält, die einen (in DIN EN 10 020) bestimmten Grenzwert überschreiten, spricht man von legiertem Stahl.Die Grenzmassenanteile betragen z. B.:1,65 % Mn0,50 % Si0,40 % für Pb und Cu0,30 % für Cr und Ni0,10 % für AI, Bo, Co, Se, Te, V, W0,08 % Mo0,06 % Nb

Lochfraß siehe: Korrosion

Metrisches Gewinde Bekanntestes Befestigungsgewinde nach ISO/DIN.DIN 13, Blatt 19 beschreibt die Form des Metrischen Gewindes, Charakteristisch ist der Flankenwinkel von 60°.Als gängiges Passmaß zwischen Innen- und Außengewinde hat sich bei blanker, phosphatierter oder dünner galvanischer Beschichtung für die Mutter 6H und für den Bolzen 6g bewährt. Für dicke galvanische Überzüge setzt man 6G bei der Mutter und 6e für den Bolzen ein.

Passivierung Durch chemische oder elektrochemische Prozesse erzielt man auf bestimmten Me-tallober ächen porenfreie, oxydische Deck-schichten, die die Korrosionsgeschwindig-keit erheblich reduzieren.

Phosphatieren Unter Phosphatieren versteht man das Behandeln von Metallen mit sauren, phosphat-haltigen Lösungen, um auf ihrer Ober äche eine Schicht zu erzeugen, die im Wesentlichen aus Phosphaten besteht.Zur Anwendung kommen Mangan- oder Zinkphosphate.Allgemein als guter Haftgrund für Anstriche gedacht, verwendet man die stark mikropo-röse Ober äche auch zur Verbesserung der Gleiteigenschaften, da die Phosphatschicht als Trennschicht wirkt und Schmiermittel sehr gut festhält.Dieser Effekt wird auch bei der Kaltverfor-mung von Stahl genutzt.

ReachEU-Chemikalienverordnung.

Reibungsmoment Moment, das infolge der Reibung (z. B. zwischen Schraube und Mutter) als mecha-nischer Widerstand gegen Drehen auftritt.

Rockwellhärtesiehe: Härtemessverfahren.

Schwingungsriss-Korrosion siehe: Spannungsrisskorrosion.

Sendzimir-Verfahren Spezielles Verfahren zum Durchlaufverzin-ken von Kaltband, benannt nach seinem Er nder. Die kaltgewalzten Bänder werden zu einem endlosen Band verschweißt und


GLOSSAR

durchlaufen kontinuierlich einen Ofen mit leicht oxidierender Atmosphäre, in dem das auf dem Band be ndliche Fett entfernt, das Band geglüht und schwach oxidiert wird. Anschließend tritt das Band in einen mit Wasserstoff-Stickstoff-Atmosphäre gefüllten Ofen ein, in dem die Oxide während der Wärmebehandlung reduziert werden. Danach gelangt es sofort in das Zinkbad. Aluminium-Zugaben unterdrücken die Bildung einer harten Zink-Eisen-Zwi-schenschicht. Das senkrecht austretende ober ächenveredelte Band kühlt an der Luft ab. Das Band lässt sich umformen, ohne dass die Beschichtung abspringt.

Shore-Härte Verfahren zur Prüfung von weichen, elasti-schen Werkstoffen (z.B. Dichtungen).Man ermittelt die Rücksprunghöhe eines Kopfbolzens, der aus 250 mm Höhe auf die Probenober äche fällt. 177 mm Rücksprunghöhe entsprechen 100 Shore-Einheiten.

Spaltkorrosion siehe: Korrosion.

Spannungsrisskorrosion siehe: Korrosion.

Streckgrenze Die Streckgrenze ist die Spannung, bei der bei zunehmender Verlängerung die Zugkraft erstmals gleich bleibt oder abfällt. Kommt es bei Fließbeginn sogar zu einem Span-nungsabfall, zeigt der Werkstoff eine obere –R(eh)- und eine untere –R(el)- Streckgrenze (H=„high“, L=„low“). Diese werkstoffspezi- sche Größe wird im Zugversuch ermittelt.

Toleranz Die Toleranz ist der Unterschied zwischen dem maximal zulässigen oberen Abmaß und dem maximal zulässigen unterem Ab-maß. Häu g sind Toleranzen einseitig durch das Nullmaß begrenzt.

Torsion Beanspruchung, die durch ein Moment aus-gelöst wird. Dabei wirkt eine Kraft in Um-fangsrichtung eines Körpers und verdreht ihn um seine Längsachse.

Vergüten Aus Härten und Anlassen bestehende Wärmebehandlung, bei Stahl meist oberhalb 550 °C. Ziel ist es, durch Gefüge-veränderungen die Festigkeit und/oder die

Zähigkeit zu erhöhen. Mit zunehmender Anlasstemperatur bzw. –dauer fällt die Festigkeit und steigt die Zähigkeit.

Verzinken Ober ächenveredelung von Stahl zum Schutz gegen Korrosion.Man unterscheidet das:- Feuerverzinken (Tauchverfahren)- Spritzverzinken- Galvanisches Verzinken.Beim Feuerverzinken taucht man die Werk-stücke in erwärmten, üssigen Zink.Das Spritzverzinken eignet sich für Fer-tigteile und Ausbesserungsarbeiten, aber auch für übergroße Stahlbauten, die auf der Montagestelle zu verzinken sind. Die Spritz-pistole bläst die Schmelze eines kontinuier-lich zugeführten Zinkdrahtes auf die Ober- äche. Beim Flammspritzen wird der Draht in einer Gas amme geschmolzen, beim Lichtbogenspritzen treffen zwei Drähte im Lichtbogen zusammen.Beim galvanischen Verzinken erfolgt in einem Bad unter Gleichstrom eine galva-nische Abscheidung durch kathodische Re-duktion des Zinks auf der Werkstückober- äche. Dieser Vorgang ist die Umkehrung der Korrosionsreaktion, aus der Lösung des Salzes im Bad scheidet sich Zink unter Stromein uss ab.

Vickershärte siehe: Härtemessverfahren.

Warmstreckgrenze Im Warmzugversuch ermittelte Streck- bzw. 0,2 %-Dehngrenze. Werte als Berech-nungsgrundlage nur brauchbar bis zu Temperaturen, bei denen sich der Werkstoff langfristig so verhält wie beim Kurzzeit-Zugversuch. Die Grenztemperaturen von Stahl liegen bei ca. 350 °C, bei Aluminium bei ca. 150 °C.

WasserstoffversprödungEindiffundierender Wasserstoff bildet im Stahl Metallhydride, die zu Versprödung bzw. zu gleitblockierenden Gitterverspan-nungen führen, was einen Sprödbruch zur Folge haben kann. Außerdem kann er an sog. Inneren Ober ächen (Korngrenzen) zum H2-Molekül rekombinieren und da-durch den Werkstoff zusätzlich verspannen. Der – den Werkstoff schädigende – Wasser-stoff kann vom Stahl beim Beizen, Galva-nisieren und Korrosion aufgenommen wer-den. Die Emp ndlichkeit gegen Sprödbruch


GLOSSAR

steigt mit zunehmender Festigkeit des Stahls. Besonders groß ist die Gefahr der Wasserstoffaufnahme bei der galvanischen Beschichtung durch das vorgeschaltete Beizverfahren und die Beschichtung. Dies kann durch geeignete Nachbehandlung weitestgehend vermieden werden – Erwär-mung auf 190 – 220 °C mit Haltezeiten von 2 bis 4 Stunden.

Zeitdehngrenze Spannung, die im Langzeitversuch bei höheren Temperaturen eine bleibende Dehnung bewirkt, z.B. nach 10.000 Std. 0,2 oder 1 % Dehnung.

ZeitstandfestigkeitSpannung, die bei ruhender Beanspru-chung nach einer bestimmten Versuchszeit, innerhalb eines de nierten Temperaturbe-reiches zum Bruch führt.

Zug Beanspruchungsart, bei der eine Kraft parallel zur Werkstückachse senkrecht zum Querschnitt angreift und dabei zu einer Verlängerung führt.

Zugfestigkeit Die Zugfestigkeit ist der Quotient aus der gemessenen Maximalkraft und dem An-fangsquerschnitt beim Zugversuch Rm=Fm/So in N/mm2

Zugprobe Teststück für den Zugversuch. Meist allseitig bearbeiteter Rundstab, dessen Messlänge in de niertem Verhältnis zum Durchmesser der Proben steht. Zum Einsatz kommen Stäbe mit den Proportionen Lo = 5 x do, bzw. Lo = 10 x do.

Zugversuch Stabförmige Probe mit de niertem Quer-schnitt. So wird in der Zerreißmaschine mit langsam zunehmender Last Fm bis zum Bruch belastet.

Technik Handbuch · 834 NORMENUMSTELLUNG DIN ISO 1 2339 7 2338 84 1207 85 1580 94 1234 123-24 1051...

Documents

Transcript of Technik Handbuch · 834 NORMENUMSTELLUNG DIN ISO 1 2339 7 2338 84 1207 85 1580 94 1234 123-24 1051...