Schäfer + Peters GmbH

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1 Schäfer + Peters GmbH Technische Information von rost und säurebeständigen Verbindungselementen

2 I. IN ISO Normen und derer edeutung a) egriff Normung b) Organisation und Herausgeber von Normen Tab. 1 Vielfältigkeit von Normen c) Was sagt eine IN Norm aus? I n h a l t s v e r z e i c h n i s d) Eigenschaften von Edelstahlschrauben bei erhöhten Temperaturen Tab. 2 Änderungen bei Normen im Überblick Tab. 3 Änderungen bei Sechskantschrauben und muttern Tab. 4 Änderungen bei den Maßen von Sechskantschrauben und muttern Tab. 5 Änderungen bei Metrischen Kleinschrauben Tab. 6 Änderungen bei Stiften und olzen Tab. 7 Änderungen bei lechschrauben Tab. 8 Änderungen bei Gewindestiften Tab. 9 Technische Lieferbedingungen und Grundnormen1 II. Mechanische Eigenschaften von Edelstahl Rostfrei a) as ezeichnungssystem der austenitischen Stahlgruppe nach ISO Tab. 10 Gängige nichtrostende Stähle und ihre Zusammensetzung b) Klassifizierung der Festigkeit von Edelstahlschrauben Tab. 11 uszug aus IN EN ISO c) Streckgrenzlasten für Schaftschrauben Tab. 12 Streckgrenzlasten für Schaftschrauben d) Eigenschaften von Edelstahlschrauben bei erhöhten Temperaturen Tab. 13 Festigkeitsklasse 70 e) nhaltswerte für nzugsdrehmomente und derer Reibungszahlen Tab. 14 nhaltswerte für nzugsdrehmomente Tab. 15 Reibungszahlen µg und µk für Schrauben aus rost und säurebeständigem Stahl Tab. 16 Reibungszahlen µg und µk für Schrauben und Muttern aus rost und säurebeständigem Stahl f) Magnetische Eigenschaften von austenitischen nichtrostendem Edelstahl III. Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl Rostfrei 2 und 4 a) Fremdrost und seine Entstehung b) Spannungsrisskorrosion c) Flächenabtragende Korrosion d) Lochfraßkorrosion e) Kontaktkorrosion f) Korrosive Medien in Verbindung mit 2 und 4 Tab. 17 Übersicht über die chemische eständigkeit von 2 und 4 Tab. 18 Einteilung des eständigkeitsgrades in verschiedenen Gruppen IV. uszug aus der bauaufsichtlichen Zulassung Z30.36 vom. pril 09 Erzeugnisse, Verbindungsmittel und auteile aus nichtrostenden Stählen Tab.19 Einteilung der Stahlsorten nach Festigkeitsklassen und Korrosionswiderstandsklassen Tab. Werkstoffauswahl bei atmosphärischer Exposition Tab. 21 Stahlsorten für Verbindungsmittel mit Zuordnung zu Stahlgruppen nach IN EN ISO 3506 Teile 1 und 2 sowie Kennzeichnung nach bschnitt und maximale Nenndurchmesser V. Kennzeichnung von nichtrostenden Schrauben und Muttern

3 1 I. IN ISO Normen und deren edeutung a) egriff Normung er egriff Normung, auch Standardisierung genannt, liegt in der einfacheren rbeit mit genormten auteilen, da diese untereinander austauschbar sind. azu ist es notwendig, dass die grundlegenden Eigenschaften von Normteilen von einer Zentralstelle festgelegt und von Herstellern und Handel verwendet werden. b) Organisationen und Herausgeber von Normen Tab. 1: Vielfältigkeit von Normen Norm INNorm ISONorm ENNorm Information Herausgeber: eutsches Institut für Normung = nationale, deutsche Norm INNormen werden neben Verbindungselementen auch für elektrische austeine oder organisatorische Methoden vergeben. INNormen sind in eutschland immer noch üblich, wenngleich die Umstellung auf ISONormen sich durchsetzen wird. IN Normen werden weiter bestehen für Teile, welche nicht nach ISO/EN genormt sind oder kein Normungsbedarf vorliegt. Herausgeber: ISO (Internationale Organisation für Standardisierung, engl. International Organization for Standardization). = internationale Norm er egriff ISO stammt vom griechischen egriff für gleich ab. ISONormen haben weltweit Gültigkeit und eignen sich daher zur Verwendung im Welthandel. Wenngleich die ISONormung immer mehr an edeutung gewinnt, war lange Zeit die eutsche IN Standard in Sachen Normung weltweit. Herausgeber: Europäisches Komitee für Normung = europäische Norm Sinn hinter der EN war die Schaffung gleicher Voraussetzungen für den europäischen innenhandel. nders als ISONormen haben ENNormen nur Gültigkeit innerhalb der Europäischen Union. as EN versucht, Normenidentität zwischen der EN und ISONorm herzustellen. Grundsätzlich sollen vorhandene ISONormen unverändert als ENNormen mit der ISONormnummer übernommen werden EN ISO. Gelingt das auf europäischer Normungsebene nicht, werden eigenständige EN Normen mit von ISO abweichenden ENNormnummern erstellt.

4 2 Fortsetzung Tab. 1: Vielfältigkeit von Normen Norm INEN Norm INEN ISONorm INISO EN Information = nationale deutsche usgabe einer unverändert übernommenen ENNorm ist eine Normenmischung, welche besagt, dass die Normennummer (z ) das gleiche Objekt sowohl in der INNorm, als auch der ENNorm bezeichnet. = nationale deutsche usgabe einer unverändert übernommenen ENNorm Ist eine Normenmischung, welche besagt, dass die Normennummer (z ) das gleiche Objekt sowohl in der INNorm, ENNorm als auch der ISONorm bezeichnet. = Nationale deutsche usgabe einer unverändert übernommenen ISONorm. c) Was sagt eine INNorm aus? Wie jede Norm bringt die INNorm Standardisierung und Einfachheit mit sich. So ist es ausreichend, bei einer nfrage IN 933, M12 x 40, 470 anzugeben, um eine Vielzahl an Merkmalen festzulegen. adurch muss man nicht immer die nforderungen an ein Produkt gegenprüfen und der Kunde kann sicher sein, dass er exakt die Ware erhält, welche er bestellt hat. Normen definieren mindestens eines der folgenden Merkmale: Kopfform (z.. ußensechskant, Innensechskant, Linsensenkkopf) Gewindeart (z.. Metrisches ISORegelgewinde M, lechgewinde) Gewindelänge Gewindesteigung Werkstoff und Festigkeitsklasse Mögliche eschichtungen oder Festigkeitseigenschaften b = Gewindelänge bei Schrauben, deren Gewinde nicht zum Kopf reicht (Teilgewindeschrauben) d = Gewindedurchmesser in mm e = Eckmaß am Kopf k = Kopfhöhe I = Nennlänge der Schraube zeigt zugleich an, wie die Länge einer Schraube gemessen wird. S = Schlüsselweite

5 3 Ein eispiel soll erläutern, was durch die folgende ngabe ausgedrückt wird: IN 931, M 12 x 40, 470 IN 931 = Sechskantschraube mit Schaft M = metrisches ISOGewinde 12 = d Gewindedurchmesser der Schraube von 12 mm X 40 = l Nennlänge in mm 4 = Werkstoffklasse, Rostfreier Stahl 4 70 = Festigkeitsklasse 70 P = ie Gewindesteigung wird durch eine Zahl angegeben. Fehlt diese Zahl, so wird ein Regelgewinde bezeichnet. (M 12 x 40). Nur bei Schrauben mit abweichendem Regelgewinde wird die Steigung angegeben, z.. M 12 x 1 x 40 bezeichnet eine d) Normenänderung (IN > EN > ISO) Während die früheren INNormen als ausschließlich deutsche Normvorschriften galten, wurde nun mit der EN und der ISONorm eine Norm auf europäischer und weltweiter Ebene eingeführt. ei vielen ISO Normen waren die INNormen Vorbild; viele Normen wurden jedoch erst mit der ISONorm eingeführt (z.. ISO 7380). ie Umstellung im Handel erfolgt fließend, die Produktion von IN und ISOrtikeln erfolgt nebeneinander.

6 4 Tab. 2: Änderungen bei Normen im Überblick: IN ISO (Vergleichende Gegenüberstellung) ISO IN (Vergleichende Gegenüberstellung) IN ISO IN ISO IN ISO ISO IN ISO IN ISO IN / kt. Schlüsselweiten IN ISO M mm 16 mm M mm 18 mm M mm 21 mm M mm 34 mm

7 5 Tab. 3: Änderungen bei Sechskantschrauben und muttern IN ISO EN bmessungs Änderungen 2 (IN bereich 1 (IN ISO) EN) Ø M 10, 12, 14, 22 Neue ISOSchlüsselweiten alle übrigen Ø = IN und ISO identisch Schrauben: neue ISOSchlüsselweiten Ø M 10, 12, 14, 22 m. Mu. 555 m. Mu Muttern: neue ISOSW + ISOHöhen übrige Ø M 39 Schrauben: = IN und ISO identisch Muttern: neue ISOHöhen übrige Ø über M 39 = IN und ISO identisch m. Mu. 555 m. Mu Ø M 12, 16 neue ISOSchlüsselweiten 564 alle übrigen Ø 609 Ø M 10, 12, 14, 22 neue ISOSchlüsselweiten 610 alle übrigen Ø 7968 Mu Schrb: M 12, 22 Schrauben: neue ISOSchlüsselweiten 7990 Mu Mu. n. ISO Muttern: neue ISOSW + ISOHöhen alle übrigen Ø Schrauben: Muttern: neue ISOHöhen 186/261 Schrb: Ø M 10, 12, 14, 22 Schrauben: 525 Mu. n. ISO Muttern: neue ISOSW + ISOHöhen alle übrigen Ø Schrauben: 607 Muttern: neue ISOHöhen T Ø M 10, 12, 14, 22 neue ISOSchlüsselweiten ( = ohne Fase) ( Höhenveränderung) 439 Tz ( = mit Fase) = RegelGew. alle übrigen Ø = IN und ISO identisch ( Höhenveränderung) = FeinGew Ø M 10, 12, 14, 22 neue ISOSW + neue ISOHöhen (ISOTyp 1) Rd. 6, 8, 10 = RegelGew. (ISOTyp 1) übrige Ø M 39 neue ISOHöhen Fkl ( SWVeränderung) = RegelGew. (ISOTyp 2) Fkl. 6, 8, Ø über M 39 IN und ISO identisch = FeinGew. (ISOTyp 1)

8 6 Fortsetzung Tab. 3: Änderungen bei Sechskantschrauben und muttern, IN ISO EN bmessungs Änderungen 2 (IN ISO) (IN EN) bereich Ø M 10, 12, 14, 22 neue ISOSchlüsselweiten alle übrigen Ø Gegenüberstellung Schlüsselweiten und Mutternhöhen IN: ISO siehe Tabelle 2 Zuordnung Normen, mechanische Eigenschaften für Muttern aus Stahl siehe Tabelle Tab. 4: Maßliche Änderungen bei Sechskantschrauben und muttern Nennmaß d Schlüsselweite s Mutternhöhe m minmax zu vermeidende IN ISO IN ISO IN ISO Größen (RG) 8673 (FG) ISOTyp 1 ISOTyp 1 M 1 2,5 0,550,8 M 1,2 3 0,751 M 1,4 3 0,951,2 M 1,6 3,2 1,051,3 1,051,3 M 2 4 1,351,6 1,351,6 M 2,5 5 1,752 1,752 M 3 5,5 2,152,4 2,152,4 (M 3,5) 6 2,552,8 2,552,8 M 4 7 2,93,2 2,93,2 M 5 8 3,44,6 4,45,6 3,74 4,44,7 M ,45,6 4,66,1 4,75 4,95,2 (M 7) 11 5,25,5 M ,757,25 6,47,9 6,146,5 6,446,8 M ,258,75 89,5 7,648 8,048,4 M ,2510,75 10,412,2 9, ,3710,8 (M 14) ,113,9 10,311 12,112,8 M ,113,9 14,115,9 12,313 14,114,8 (M 18) 27 15,116,9 14,315 15,115,8 M 30 15,116,9 16,919 14,916 16,918 (M 22) ,118,9 18,1,2 16,918 18,119,4 M ,95,05,222,3 17,719,221,5 (M 27) 41,9523,05 22,624,7,722 22,523,8 M ,9525,05 24,326,4 22,724 24,325,6 (M 33) 50 24,9527,05 27,429,5 24,726 27,428,7 M ,9530, ,5 27,429 29,431 (M 39) 60 29,7532,25 31,834,3 29,431 31,833,4 M ,7535,25 32,434,9 32,434 32,434 (M 45) 70 34,7537,25 34,436,9 34,436 34,436 M ,7539,25 36,438,9 36,438 36,438 (M 52) 80 40,7543,25 40,442,9 40,442 40,442 M ,7546,25 43,445,9 43,445 43,445 (M 60) 90 46,7549,25 46,448,9 46,448 46,448 M ,552,5 49,452,4 49,151 49,151 > M 64 M 100 x 6 M 160 x 6 /

9 7 Fortsetzung Tab. 4: Änderungen bei den Maßen von Sechskantschrauben und muttern Nennmaß d Schlüsselweite s Mutternhöhe m minmax zu vermeidende Größen Mutternhöhenfaktor IN ISO IN ISO IN ISO (RG) 8673 (FG) ISOTyp 1 ISOTyp 1 m M 4 0,8 d ca. M 5M 39 0,8 0,831,12 0,8 0,840,93 M 42 ~ 0,8 0,8 Produktklasse (grob) M 16 = (mittel) > M 16 = (mittelgrob) GewindeToleranz 7 H 6 H Festigkeitsklasse Kernbereich 5 6, 8,10 Stahl ~ M 539 M 16 < d M 39 = 4,5 (ISO 8673 = Fkl. 10 M 16) > M 39 nach Vereinbarung nach Vereinbarung Mechanische Eigenschaften IN 267 ISO 898 IN 267 ISO 898 nach Norm Teil 4 Teil 2 Teil 4 Teil 2 (RG) Teil 6 (FG) Tab. 5: Änderungen bei Metrische Kleinschrauben IN (alt) ISO IN (neu bzw. IN EN IN EN IN EN Titel Zylinderschrauben mit Schlitz; Produktklasse (ISO 17: 1992) Flachkopfschrauben m. Schlitz; Produktklasse IN EN 209 Senkschrauben mit Schlitz, Form IN EN IN EN IN EN IN EN IN EN Linsensenkschrauben mit Schlitz, Form Senkschrauben mit Kreuzschlitz (Einheitskopf): Produktklasse, Festigkeitsklasse 4.8 Senkschrauben mit Kreuzschlitz (Einheitskopf): Produktklasse, Festigkeitsklasse 4.8 LinsenSenkschrauben mit Kreuzschlitz (Einheitskopf): Produktklasse Flachkopfschrauben mit Kreuzschlitz; Produktklasse Änderungen teilweise Kopfhöhe und durchmesser teilweise Kopfhöhe und durchmesser teilweise Kopfhöhe und durchmesser teilweise Kopfhöhe und durchmesser teilweise Kopfhöhe und durchmesser teilweise Kopfhöhe und durchmesser teilweise Kopfhöhe und durchmesser teilweise Kopfhöhe und durchmesser

10 8 Tab. 6: Änderungen bei Stiften und olzen IN (alt) ISO IN (neu bzw. IN EN IN EN IN EN IN EN Titel Kegelstifte; ungehärtet (ISO 2339: 1986) Zylinderstifte; ungehärtet (ISO 2338: 1986) Scheiben für olzen; Produktklasse (ISO 8738: 1986) Änderungen Länge I inkl. Kuppen Länge I inkl. Kuppen teilweise ußendurchmesser IN EN olzen ohne Kopf (ISO 2340: 1986) IN EN olzen mit Kopf (ISO 2341: 1986) IN EN Zylinderkerbstifte mit Einführende (ISO 8739: 1986) erhöhte Scherkräfte IN EN Kegelkerbstifte (ISO 8744: 1986) erhöhte Scherkräfte IN EN Passkerbstifte erhöhte Scherkräfte IN EN Zylinderkerbstifte mit Fase (ISO 8740: 1986) erhöhte Scherkräfte IN EN Steckkerbstifte (ISO 8741: 1986) erhöhte Scherkräfte IN EN Knebelkerbstifte 1/3 der Länge gekerbt (ISO 8742: 1986) IN EN Halbrundkerbnägel (ISO 8746: 1986) IN EN Senkkerbnägel (ISO 8747: 1986) IN EN IN EN IN EN IN EN IN EN IN EN Spannstifte; geschlitzt (ISO 8752: 1987) Zylinderstifte; gehärtet (ISO 8734: 1987) Kegelstifte mit Gewindezapfen; ungehärtet (ISO 8737: 1986) Kegelstifte mit Innengewinde; ungehärtet (ISO 8736: 1986) Zylinderstifte mit Innengewinde; ungehärtet (ISO 8733: 1986) Zylinderstifte mit Innengewinde; gehärtet (ISO 8735: 1987) erhöhte Scherkräfte

11 9 Tab. 7: Änderungen bei lechschrauben IN (alt) ISO IN (neu bzw. IN EN IN ISO 1481 Titel Flachkopflechschrauben mit Schlitz (ISO 1481: 1983) IN ISO 1482 lechschrauben mit Schlitz, Senkkopf IN ISO 1483 lechschrauben mit Schlitz, Linsensenkkopf Änderungen teilweise Kopfhöhe und durchmesser teilweise Kopfhöhe und durchmesser teilweise Kopfhöhe und durchmesser IN ISO 1479 lechschrauben mit Sechskantkopf teilweise Kopfhöhe IN ISO IN ISO IN ISO 7051 lechschrauben mit Kreuzschlitz, Linsenkopf lechschrauben mit Kreuzschlitz, Senkkopf lechschrauben mit Kreuzschlitz, Linsensenkkopf teilweise Kopfhöhe und durchmesser teilweise Kopfhöhe und durchmesser teilweise Kopfhöhe und durchmesser Tab. 8: Änderungen bei Gewindestiften IN (alt) ISO IN (neu bzw. IN EN IN EN IN EN IN EN IN EN IN IN IN IN 916 Titel Gewindestifte mit Schlitz und Zapfen (ISO 7431: 1983) Gewindestifte mit Schlitz und Ringschneide (ISO 7436: 1983) Gewindestifte mit Schlitz und Kegelkuppe (ISO 4766: 1983) Gewindestifte mit Schlitz und Spitze (ISO 7431: 1983) Gewindestifte mit Innensechskant und Kegelkuppe Gewindestifte mit Innensechskant und Spitze Gewindestifte mit Innensechskant und Zapfen Gewindestifte mit Innensechskant und Ringschneide Änderungen

12 10 Tab. 9: Technische Lieferbedingungen und Grundnormen IN (alt) ISO IN (neu bzw. IN EN 267 Teil IN EN Teil 21 IN EN 493 IN ISO IN EN 225 IN ISO IN EN 273 Titel Verbindungselemente, Oberflächenfehler, Muttern Verbindungselemente, Oberflächenfehler, Muttern Mech. Verbindungselemente, Schrauben u. Muttern, emaßung (ISO 225: 1991) Mech. Verbindungselemente urchgangslöcher f. Schrauben (ISO 273: 1991) Änderungen IN ISO 898 Teil IN EN 898 Teil 1 Mech. Eigenschaften v. Verbindungselementen, Schrauben (ISO 8981: 1988) 267 Teil IN ISO 898 Teil 2 Mech. Eigenschaften v. Verbindungselementen, Muttern m. festgel. Prüfkräften (ISO 8982: 1992) IN ISO 898 Teil IN EN 898 Teil 6 Mech. Eigenschaften v. Verbindungselementen, Muttern m. festgel. Prüfkräften (ISO 8986: 1988) 267 Teil IN EN Teil Teil IN EN Teil 3 Verbindungselemente, Oberflächenfehler, Schrauben für allgemeine nforderungen (ISO 61571:1988) Verbindungselemente, Oberflächenfehler, Schrauben für allgemeine nforderungen (ISO 61573:1988) IN ISO IN EN Senkschrauben; Gestaltung u. Prüfung von Senkköpfen (ISO 7721: 1983) 267 Teil 9 IN ISO Teil 1 IN ISO 8992 Teile mit Gewinde Galvanische Überzüge llgemeine nforderungen für Schrauben und Muttern 267 Teil 5 IN ISO 3269 Mechanische Verbindungselemente nnahmeprüfung 267 Teil 11 IN ISO Teil 12 IN EN ISO Teil IN EN Verbindungselemente aus nichtrostenden Stählen Technische Lieferbedingungen Wärmebehandelte lechschraube aus Stahl Mechanische Eigenschaften Mech. Eigenschaften von Verbindungselementen, Schrauben und Muttern aus Nichteisenmetallen (ISO 8839: 1986)

13 11 II. Mechanische Eigenschaften von Edelstahl Rostfrei Nichtrostende Stähle werden in drei Stahlgruppen ustenitisch, Ferritisch und Martensitisch untergliedert, wobei der austenitische Stahl die größte Verbreitung und nwendungsmöglichkeiten gefunden hat. ie Stahlgruppen und die Festigkeitsklassen werden, wie im eispiel verdeutlicht, mit einer vierstelligen uchstaben und Ziffernfolge bezeichnet. Weiterhin regelt bei Schrauben und Muttern aus Edelstahl die IN EN ISO eispiel: 2 80 = ustenitischer Stahl 2 = Legierungstyp innerhalb der Gruppe 80 = Zugfestigkeit mindestens 800 N/mm 2, kaltverfestigt II. a) ezeichnungssystem für nichtrostende Stahlsorten und derer Festigkeitsklassen bb. :

14 12 Tab. 10: Gängige nichtrostende Stähle und ihre chemische Zusammensetzung Werkstoffbezeichnung Werkstoff Nr. % Si % Mn % r % Mo % Ni % ltri % X 5r Ni ,07 1,0 2,0 17,5 19,5 8,0 10,5 2 X 2 r Ni ,03 1,0 2,0 18,0, ,0 X 8 r Ni 19/ ,07 1,0 2,0 17,0 19,0 11,0 13,0 3 X 6 r Ni Ti ,10 1,0 2,0 17,0 19,0 9,0 12,0 Ti 5 X % 4 X 5 r Ni Mo ,07 1,0 2,0 X 2 r Ni Mo ,03 1,0 2,0 16,5 18,5 16,5 18,5 2,0 2,5 2,0 2,5 10,0 13, X 6 r Ni Mo Ti ,10 1,0 2,0 16,5 18,5 2,0 2,5 10,5 13,5 Ti 5 X % II. b) Einteilung der Festigkeit von Edelstahlschrauben ie IN ISO 3506 hat für Verbindungselemente die empfohlenen Stahlsorten zusammengestellt. Hierbei wird fast ausschließlich austenitischer Edelstahl 2 verwendet. ei sehr hohen Korrosionsbeanspruchungen werden hingegen hrom NickelStähle aus der Stahlgruppe 4 herangezogen. In der Tab. 11 sind für die Schraubenverbindungen aus austenitischem Stahl hinsichtlich der mechanischen Festigkeitswerte zu Grunde zu legen.

15 13 Mechanische Eigenschaften von Verbindungselementen ustenitischen Stahlsorten Tab. 11: uszug aus IN EN ISO Schrauben Stahlgruppe Stahlsorte Festigkeitsklasse Zugfestigkeit R m 1 ) N/mm 2 min. 0,2 % ehngrenze R P 0,2 1 ) N/mm 2 min. ruchdehnung 2 ) mm min. austenitisch 1, 2, 3 4 und ,6 d ,4 d ,3 d 1) ie Zugspannung ist bezogen auf den Spannungsquerschnitt berechnet (siehe IN EN ISO 35061). 2) ie ruchdehnung ist nach an der jeweiligen Länge der Schraube und nicht an abgedrehten Proben zu bestimmen. d ist der Nenndurchmesser. II. c) Streckgrenzlasten für Schaftschrauben a austenitischen hromnickelstähle nicht härtbar sind, wird eine höhere Streckgrenze nur durch Kaltverfestigung erreicht, welche als Folge des Kaltumformers (z.. Gewindewalzen) entsteht. us der Tabelle 12 sind Streckgrenzlasten für Schaftschrauben nach IN EN ISO 3506 zu entnehmen. Tab. 12: Streckgrenzlasten für Schaftschrauben Nenndurchmesser Streckgrenzlasten austenitischer Stähle nach IN EN ISO und 4 in N Festigkeitsklasse M M M M M M M M M M

16 14 II. d) Eigenschaften von Edelstahlschrauben bei erhöhten Temperaturen Tab. 13: Festigkeitsklasse 70 Nenndurchmesser Warmstreckgrenzen in N Festigkeitsklasse M M M M M M M M M M Für die Festigkeitsklasse 50 gelten die Werte der IN II. e) nhaltswerte für nzugsdrehmomente as für den einzelnen Verschraubungsfall benötigte nzugsdrehmoment in bhängigkeit vom Nenndurchmesser und der Reibungszahl aus Tabelle 6 ist als nhaltswert zu entnehmen. Tab. 14: nhaltswerte für nzugsdrehmomente für Schrauben nach IN EN ISO 3506 Reibungszahl µ ges. 0,10 Vorspannkräfte F vmax. [kn] nziehdrehmoment M [Nm] M 3 0,9 1 1,2 0,85 1 1,3 M 4 1,08 2,97 3,96 0,8 1,7 2,3 M 5 2,26 4,85 6,47 1,6 3,4 4,6 M 6 3,2 6,85 9,13 2,8 5,9 8 M 8 5,86 12,6 16,7 6,8 14,5 19,3 M 10 9,32 26,6 13, ,4 M 12 13,6 29,1 38,8 23, M 14 18, ,3 37, M 16 25, , M 18 32, M 41,3 88,6 118, M M M M M M M

17 15 Reibungszahl µ ges. 0, Vorspannkräfte F vmax. [kn] nziehdrehmoment M [Nm] M 3 0,6 0,65 0,95 1 1,1 1,6 M 4 1,12 2,4 3,2 1,3 2,6 3,5 M 5 1,83 3,93 5,24 2,4 5,1 6,9 M 6 2,59 5,54 7,39 4,1 8,8 11,8 M 8 4,75 10,2 13,6 10,1 21,4 28,7 M 10 7,58 16,2 21,7, M 12 11,1 23,7 31,6 34, M 14 15,2 32,6 43, M 16,9 44,9 59, M 18 26,2 56,2 74, M 33,8 72,4 96, M M M M M M M Reibungszahl µ ges. 0,30 Vorspannkräfte F vmax. [kn] nziehdrehmoment M [Nm] M 3 0,4 0,45 0,7 1,25 1,35 1,85 M 4 0,9 1,94 2,59 1,5 3 4,1 M 5 1,49 3,19 4,25 2,8 6,1 8 M 6 2,09 4,49 5,98 4,8 10,4 13,9 M 8 3,85 8, ,9 25,5 33,9 M 10 6,14 13,1 17, M ,2 25, M 14 12,3 26,4 35, M ,4 48, M 18 21,1 45,5 60, M 27,4 58,7 78, M M M M M M M

18 16 Reibungszahl µ ges. 0,40 Vorspannkräfte F vmax. [kn] nziehdrehmoment M [Nm] M 4 0,74 1,60 2,13 1,6 3,3 4,4 M 5 1,22 2,62 3,5 3,2 6,6 8,8 M 6 1,73 3,7 4,93 5,3 11,3 15,0 M 8 3,17 6,80 9,10 12,9 27,6 36,8 M 10 5,05 10,80 14,40 26,2 56,0 75,0 M 12 7,38 15,8 21,10 44,6 96,0 128,0 M 14 10,1 21,70 26,0 71,0 152,0 4,0 M 16,9 44,90 59, M 18 17,5 37,50 50, M 22,6 48,4 64, M 22 28,3 303 M 24 32,6 385 M 27 41,5 548 M 30 50,3 740 M 33 63, M 36 74, M 39 89, Reibungszahlen µ G und µ K nach IN 267 Teil 11 Tab. 15: Reibungszahlen µg und µk für Schrauben aus rost und säurebeständigem Stahl Schraube aus Mutter aus µ ges. ei Schmierzustand ohne Schmierung MoS 2Paste 2 oder 4 2 oder 4 0,23 0,5 0,10 0, 2 oder 4 IMgSi 0,28 0,35 0,08 0,16 Reibungszahlen µ ges. setzen einen gleichen Reibungswert im Gewinde und unter dem Kopf resp. Mutternauflage voraus.

19 Tab. 16: Reibungszahlen µg und µk für Schrauben und Muttern aus rost und säurebeständigem Stahl 17 Schraube aus Mutter aus Schmiermittel im Gewinde unter Kopf Nachgiebigkeit der Verbindung im Gewinde µ G Reibungszahl unter Kopf µ K ohne ohne 0,26 0,50 0,35 0,50 Spezialschmiermittel (hlorparaffinasis) sehr groß 0,12 0,23 0,08 0,12 2 Korossionsschutzfett 0,26 0,45 0,25 0,35 2 ohne ohne Spezialschmiermittel (hlorparaffinasis) klein 0,23 0,35 0,12 0,16 0,10 0,16 0,08 0,12 IMgSi ohne Spezialschmiermittel (hlorparaffinasis) sehr groß 0,32 0,43 0,08 0,11 0,28 0,35 0,08 0,11 Sechskantmuttern mit Klemmteil aus nichtrostenden Stählen neigen, wegen des hohen Gewindeflankendruckes beim Einformen des Gewindes in das Klemmteil, gelegentlich zum Fressen. bhilfe kann man durch den Einsatz von reibungsmindernden Mitteln erreichen. ies ist jedoch bei den Reibwerten entsprechend zu berücksichtigen. II. f) Magnetische Eigenschaften von austenitischen nichtrostendem Edelstahl lle Verbindungselemente aus austenitischen nichtrostenden Stählen sind im llgemeinen unmagnetisch; nach der Katverformung kann eine gewisse Magnetisierbarkeit vorliegen. Jeder Werkstoff wird durch seine Fähigkeit, magnetisierbar zu sein, gekennzeichnet, was sogar für nichtrostenden Stahl gilt. Nur Vakuum wird aller Wahrscheinlichkeit nach völlig unmagnetisch sein. as Maß für die Werkstoffpermeabilität in einem Magnetfeld ist der magnetische Permeabilitätwert µr für diesen Werkstoff im Verhältnis zu Vakuum. er Werkstoff hat eine geringe magnetische Permeabilität, wenn µr nahe dem Wert 1 ist. eispiele: 2: µr ~ 1,8 / 4: µr ~ 1,015 / 4L: µr ~ 1,005 / F1: µr ~ 5

20 Internationaler WerkstoffVergleich 18 WNr. Kurzname ISI 1 UNS 2 SS 3 FNOR 4 S X12r Z S X6r Z S X5rNi S Z 6 N S X10rNiS S x Z5NI 811FF 305 S 17/ X 10 rnis S Z 8 NF S X 2 rni L S Z 2 N S X2rNi L S X 12 rni S Z 12 N S X3rNiu x x x x X6rNiTi X5rNiMo S Z 7 N S X2rNiMo L S Z 3 N S X3rNiuMo x X6rNiMoTi Ti S Z 6 NT S X2rNiMoN LMN S Z 1 NU X6rNiTi Z 6 NT 1810 x X2rNiN X2rNiMoN S (Z 5 NU 21.08) X1NirMou L N X2rNiMnMoNbN x X1NirMouN257 x N ISI = merican Iron and Steel Institute 2 UNS = Unified Numbering System 3 SS = Swedish Standard 4 FNOR = ssociation Francaise de Normalisation 5 S = ritish Standard STM = merican Society for Testing and Materials

21 III. Korrosionsbeständigkeit von 2 und 4 19 ustenitische Edelstähle wie bsw. 2 und 4 fallen auf Grund ihrer estandteile unter die Kategorie des aktiven Korrosionsschutzes. iese rostfreien Edelstähle müssen mindestens 16 % hrom (r) enthalten und sind beständig gegen oxidierende ngriffsmittel. as Erhöhen der rgehalte und gegebenfalls weiterer Legierungsbestandteile wie Nickel (Ni), Molybdän (Mo), Titan (Ti) oder Niob (Nb) verbessern die Korrosionsbeständigkeit. iese Zusätze beeinflussen zusätzlich auch die mechanischen Eigenschaften. ies muss je nach nwendung beachtet werden. ndere Legierungsbestandteile werden nur zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, z.. Stickstoff (N), oder der spanabhebenden earbeitbarkeit, z.. Schwefel (S), zugesetzt. ei der Kaltumformung kann eine gewisse Magnetisierbarkeit der Verbindungselemente entstehen. Im llgemeinen sind austenitische Edelstähle jedoch nicht magnetisch. ie Korrosionsbeständigkeit wird davon aber nicht beeinflusst. ie Magnetisierung durch Kaltverfestigung kann gar so weit gehen, dass das Stahlteil an einem Magnet haften bleibt. In der Praxis ist zu beachten, dass eine Reihe unterschiedlicher Korrosionsarten auftreten können. ie am häufigsten vorkommenden Korrosionsarten bei rostfreiem Edelstahl sind im in nachstehender bbildung dargestellt und im nschluss aufgeführt: bbildung der häufigsten Korrosionsarten bei Schraubenverbindungen

22 III. a) Fremdrost und seine Entstehung urch festhaftende Partikel eines Kohlenstoffstahls ( normaler Stahl ) entsteht Fremdrost auf der Edelstahloberfläche, die sich durch Einwirkung von Sauerstoff in Rost umwandeln. Sollten solche Stellen nicht gereinigt und entfernt werden, kann dieser Rost auch bei austenitischem Edelstahl eine elektrochemische Lochfraßkorrosion hervorrufen. Fremdrost entsteht beispielsweise durch: enutzung von Werkzeugen, mit denen im Vorfeld Kohlenstoffstahl bearbeitet wurde. Funkenflug bei rbeiten mit einem Winkelschleifer oder Schleifstaub oder bei Schweißarbeiten. Kontakt von Gegenständen, die rosten, mit einer Edelstahloberfläche. btropfen von rostdurchsetztem Wasser auf Edelstahloberfläche. III. b) Spannungsrisskorrosion urch Schweißen entstandene Eigenspannungen können zu Spannungsrisskorrosion führen. In der Regel jedoch entsteht die Spannungsrisskorrosion in Industrieatmosphäre eingesetzten auteilen, unter starker mechanischer Zug und iegebelastung. esonders empfindlich gegen Spannungsrisskorrosion sind austenitische Stähle in chlorhaltiger tmosphäre. er Einfluss der Temperatur ist hierbei erheblich. ls kritische Temperatur sind 50 zu nennen. III. c) Flächenabtragende Korrosion ie gleichmäßige Flächenkorrosion, auch abtragende Korrosion genannt, bezeichnet sich dadurch, dass die Oberfläche gleichmäßig abgetragen wird. iese Form der Korrosionsart kann durch eine gezielte Werkstoffauswahl verhindert werden. Herstellerwerke haben auf Grund von Laborversuchen eständigkeitstabellen veröffentlicht, welche Hinweise über das Verhalten der Stahlsorten bei verschiedenen Temperaturen und Konzentrationen in den einzelnen Medien geben (siehe bschnitt III f Tab.17 & 18).

23 21 III. d) Lochfraßkorrosion Lochfraßkorrosion zeigt sich durch einen flächigen Korrosionsabtrag mit zusätzlicher Mulden und Lochbildung. Hierbei wird die Passivschicht örtlich durchbrochen. ei Edelstahl Rostfrei in Kontakt mit chlorhaltigem Wirkmedium kommt es auch zu alleinigem Lochfraß mit nadelstichartigen Einkerbungen in den Werkstoff. uch blagerungen und Rost können usgangspunkte von Lochkorrosion sein. us diesem Grunde sind alle Verbindungselemente regelmäßig von Rückständen und blagerungen zu reinigen. ie austenitischen Stähle wie 2 und 4 sind gegen Lochfraß beständiger als ferritische hromstähle. III. e) Kontaktkorrosion Wenn zwei auteile unterschiedlicher Zusammensetzung sich in metallischem Kontakt befinden und Feuchtigkeit in Form eines Elektrolyten vorhanden ist, entsteht Kontaktkorrosion. as unedlere Element wir hierbei angegriffen und zerstört. itte beachten Sie folgende Punkte, um Kontaktkorrosion zu verhindern: Kontaktvermeidung der Verbindung mit elektrolytischem Medium. z.. durch Gummi, Kunststoffe oder nstriche sollten Metalle isoliert werden, so dass kein Kontaktstrom an der Kontaktstelle fließen kann. Nach Möglichkeit ungleiche Werkstoffpaarungen vermeiden. ls eispiel sollten Schrauben, Muttern und Scheiben den zu verbindenden auteilen angepasst werden. III. f) Korrosive Medien in Verbindung mit 2 und 4 ie Tabellen 17 und 18 zeigen einen Überblick über die eständigkeit von 2 und 4 in Verbindung mit verschiedenen korrosiven Medien. Sie haben hier eine optimale Vergleichsmöglichkeit. Jedoch bleibt zu beachten, dass die angegebenen Werte nur als nhaltspunkte dienen.

24 22 Tab. 17: Übersicht über die chemische eständigkeit von 2 und ceton alle alle Äthyläther alle Äthylalkohol alle meisensäure mmoniak 10% alle enzin jeder rt alle enzoesäure alle alle enzol alle ier alle lausäure lut onderlösung 98 hlor: trock. Gas feuchtes Gas alle hloroform alle alle hromsäure 10% rein 50% rein Entwickler (photogr.) Essigsäure Fettsäure ngriffsmittel Konzentration Temperatur in 10% 150 technisch eständigkeitsgrad Fruchtsäfte alle Gerb säure alle alle Glycerin konz. alle Industrieluft Kaliumpermanganat 10% alle Kalkmilch alle Kohlendioxid Kupferazetat alle

25 23 Fortsetzung Tab. 17: Übersicht über die chemische eständigkeit von 2 und Kupfernitrat Kupfersulfat alle alle Magnesiumsulfat ca. 26% alle Meerwasser Methylalkohol alle alle Milchsäure 1,5% 10% alle Natriumkarbonat kalt gesättigt alle Natriumhydroxid % 50% 1 Natriumnitrat alle Natriumperchlorat 10% alle Natriumsulfat kalt gesättigt alle Obst Öle (mineral. und pflanzl.) alle Oxalsäure 10% 50% Petroleum alle Phenol rein Phosphorsäure 10% 50% 80% konz. Quecksilber 50 Quecksilbernitrat alle Salicylsäure Salpetersäure Salzsäure ngriffsmittel Konzentration Temperatur in 40% 50% 90% 0,2% 2% 10% alle eständigkeitsgrad

26 24 Fortsetzung Tab. 17: Übersicht über die chemische eständigkeit von 2 und 4 1% Schwefelsäure Schwefelige Säure Schwefeldioxyd 70 2,5% 5% 10% 60% wässrige Lösung 70 > alle Teer heiß Wein und heiß Weinsäure 10% über 10% 50% 75% Zitronensaft Zitronensäure ngriffsmittel Konzentration Temperatur in 10% 50% alle Zuckerlösung alle eständigkeitsgrad Tab. 18: Einteilung des eständigkeitsgrades in verschiedene Gruppen eständigkeitsgrad eurteilung vollkommen beständig praktisch beständig wenig beständig Gewichtsverlust in g/m 2 h < 0,1 0,1 1,0 1,0 10 unbeständig > 10

27 IV. uszug aus der bauaufsichtlichen Zulassung Z30.36 vom. pril 09 Erzeugnisse, Verbindungsmittel und auteile aus nichtrostenden Stählen 25 Tab. 19: Einteilung der Stahlsorten nach Festigkeitsklassen und Korrosionswiderstandsklassen Stahlsorte 1) Festigkeitsklassen 3) und Erzeugnisformen 4) Gefüge 2) Lfd. Nr. Korrosionswiderstands 5) 6) klasse Kurzname WNr. S 235 S 275 S 355 S 460 S 690, a, H, 1 X2rNi F, H, S, W, S, S I / gering P 2 X6r F, S, W 3 X5rNi X2rNi , a,, H, P, S, W, a,, H, P, S, W, a,, H, P, S, a,, H, P, S, a,, H, S a,, H, S S a,, H, S a,, S S 5 X3rNiu , S, W, S, S, S II / mäßig 6 X6rNiTi , a,, H, P, S, W, a, H, P, S 7 X2rNiN X5rNiMo X2rNiMo , a,, H, P, S, W, a,, H, P, S, W, a,, H, P, S, a,, H, P, S a,, H, S, a,, H, P, S a,, H, S, a, H a,, H, S a,, S S a,, H, S a,, H, S 10 X3rNiuMo , S, W, S, S, S III / mittel 11 X6rNiMoTi , a,, H, P, S, W 12 X2rNHiMoN , a,, H, P, S, a,, H, S, W a,, H, S 13 X2rNiN F a,, H, S, S, S, a,, S, W, S 14 X2rNiMN F, a,, P, S, W, S 15 X1NirMou , a,, H, P, S, W, a,, P, S, P, S, S, S 16 X2rNiMnMoNbN , a,, S, W 17 X1NirMouN ,, S, W,, H, P, S, P, S, S 18 X1rNiMouN , a, a IV / stark 1) nach IN EN :0509 2) = ustenit; F = Ferrit; F = Ferritustenit (uplex) 3) ie der jeweils untersten Festigkeitsklasse folgenden Festigkeitsklassen sind durch Kaltverfestigung mittels Kaltverformung erzielt. 4) = lech; a = and und daraus gefertigte leche; = raht, gezogen; H = Hohlprofile; P = Profile; S = Stäbe; W = Walzdraht 5) gilt nur für metallisch blanke Oberflächen. ei möglicher Kontaktkorrosion besteht Gefahr für das unedlere Metall. 6) erforderliche Korrosionswiderstandsklassen siehe Tabelle 11.

28 26 Tab. : Werkstoffauswahl bei atmosphärischer Exposition Einwirkung Feuchte, Jahresmittelwert U der Feuchte hloridgehalt der Umgebung, Entfernung M vom Meer, bstand S belebter Straßen mit Streusalzeinsatz elastung durch redoxwirksame Stoffe (z.. SO 2, HOI, I 2, H 2O 2) phwerte an der Oberfläche Lage der auteile Exposition Kriterien und eispiele SF0 trocken U < 60% X SF1 selten feucht 60% U < 80% X SF2 häufig feucht 80% U < 95% X SF3 dauerfeucht 95% < U X S0 gering S1 mittel S2 hoch S3 sehr hoch Land, Stadt, M > 10 km, S > 0,1 km Industriegebiet, 10 km M > 1 km, 0,1 km S > 0,01 km M 1 km S 0,01 km Hallenbäder, Straßentunnel SR0 gering Land, Stadt X Korrosionswiderstandsklasse I II III IV SR1 mittel Industrie X 1) SR2 hoch SH0 alkalisch (z.. Kontakt mit eton) Hallenbäder, Straßentunnel X 9 < ph X SH1 neutral 5 < ph 9 X SH2 SH3 leicht sauer (z.. Kontakt mit Holz) sauer (Einwirkung von Säuren) SL0 innen SL1 SL2 SL3 außen, frei beregnet außen, überdacht außen, unzugänglich 4), Umgebungsluft hat Zutritt 3 < ph 5 X ph 3 beheizte und nicht beheizte Innenräume frei stehende Konstruktionen überdachte Konstruktionen hinterlüftete Fassaden ie Einwirkung, die die höchste Korrosionswiderstandsklasse (KWK) ergibt, ist maßgebend. us dem Zusammentreffen verschiedener Einwirkungen ergeben sich höheren nforderungen. X X X 3) X 3) X 1) X X X 2) X 2) 1) 2) 3) 4) urch regelmäßige Reinigung zugänglicher Konstruktion oder direkte eregnung wird die Korrosionsbelastung erheblich verringert, so dass um eine KWK abgemindert werden kann. ei möglicher ufkonzentration der Stoffe auf Oberflächen ist eine KWK höher zu wählen. urch regelmäßige Reinigung zugänglicher Konstruktion kann die Korrosionsbelastung erheblich verringert werden, so dass bminderung um eine KWK möglich ist. ei egrenzung der Lebensdauer auf Jahre ist eine bminderung auf KWK I möglich, wenn Lochkorrosion 100 µm toleriert wird ( optischen nforderungen). ls unzugänglich werden Konstruktionen eingestuft, deren Zustand nicht oder nur unter erschwerten edingungen kontrollierbar ist und die im randfall nur mit sehr großem ufwand saniert werden können.

29 Korrosionswiderstandsklasse 1) Tab. 21: Stahlsorten für Verbindungsmittel mit Zuordnung zu Stahlgruppen nach IN EN ISO 3506 Teile 1 und 2 sowie Kennzeichnung nach bschnitt und maximale Nenndurchmesser 27 Stahlsorte Kennzeichnung für Schrauben mit Kopf in nlehnung an IN EN ISO Kennzeichnung für Gewindestangen, Stiftschrauben, Muttern und Scheiben in nlehnung an IN EN ISO lfd. Nr. Festigkeitsklasse Festigkeitsklasse Kurzname WNr. Gruppe X5rNi M 39 M 24 M M 64 M 45 M 24 4 X2rNi L M 39 M 24 M M 64 M 45 M 24 II / mäßig 5 X3rNiu L M 24 M 16 M 12 M 24 M 16 M 12 6 X6rNiTi M 39 M M 16 M 64 M 30 M 24 8 X5rNiMo M 39 M 24 M M 64 M 45 M 24 9 X2rNiMo L M 39 M 24 M M 64 M 45 M X3rNiuMo L M 24 M 16 M 12 M 24 M 16 M 12 III / mittel 11 X6rNiMoTi M 39 M 24 M M 64 M 45 M X2rNiMoN X2rNiN X2rNiMoN X1NirMou X2rNiMnMoNbN X1NirMouN ) 2) 2) 2) 3) 2) 3) 2) 3) IV / stark M M 64 M 24 M M 64 M M 24 M M 64 M M 39 M 24 M M 64 M 45 M M 24 M M 64 M 30 M 30 M 24 M M 64 M 45 M 45 1) gemäß Tabelle 10 2) 3) a derzeit normativen Festlegungen gelten, sind diese Stähle mit der WerkstoffNummer zu kennzeichnen. Für Verbindungsmittel in Schwimmhallenatmosphäre gilt nlage 7 zur allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z303.6 vom. pril 09, Tabelle 10.

30 V. Kennzeichnung von nichtrostenden Schrauben und Muttern 28 ie Kennzeichnung von nichtrostenden Schrauben und Muttern muss die Stahlgruppe, die Festigkeitsklasse sowie das Herstellerkennzeichen enthalten. Kennzeichnung von Schrauben nach IN ISO Sechskantschrauben und Zylinderschrauben mit Innensechskant ab Nenndurchmesser M5 sind entsprechend dem ezeichnungssystem deutlich zu kennzeichnen. ie Kennzeichnung sollte, sofern dies möglich ist, auf dem Schraubenkopf angebracht sein. bb. : uszug aus IN EN ISO Kennzeichnung von Muttern nach IN EN ISO Muttern mit GewindeNenndurchmesser ab 5 mm sind entsprechend dem ezeichnungssystem deutlich zu kennzeichnen. Eine Kennzeichnung auf nur einer uflagefläche ist zulässig und darf nur vertieft angebracht sein. Wahlweise ist auch eine Kennzeichnung auf den Schlüsselflächen zulässig. bb. : uszug aus IN EN ISO Stand Oktober 09

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