Die Schraubengüteklassen bestimmen die Festigkeit, die Materialzusammensetzung und die geeigneten Anwendungsbereiche für jedes Befestigungselement. Diese Tabelle fasst die US-amerikanischen Schraubengüteklassen (SAE J429) und die metrischen Schraubenklassen (ISO 898-1) mit ihren Kopfkennzeichnungen, Größenbereichen, Prüfkräften, Streckgrenzen und Zugfestigkeiten zusammen. Nutzen Sie das interaktive Nachschlagewerk unten, um beliebige Güteklassen schnell zu vergleichen, oder durchsuchen Sie die vollständigen Spezifikationstabellen als technische Referenz.
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So lesen Sie die Markierungen auf Schraubenköpfen
Bei Schrauben nach US-Maßsystem und metrischem Maßsystem kommen unterschiedliche Kennzeichnungssysteme zur Angabe der Güteklasse zum Einsatz. Wenn man lernt, diese Kennzeichnungen zu deuten, lassen sich die Schrauben vor Ort schnell visuell identifizieren.
Klasse 2 / 307A
Keine Radialrillen am Kopf. Kohlenstoffarmer Stahl für allgemeine, unkritische Anwendungen.
5. Klasse
3 Radialrillen im Abstand von jeweils 72°. Wärmebehandelter Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt für den allgemeinen Maschinenbau.
8. Klasse
6 radiale Linien im Abstand von 36°. Wärmebehandelter legierter Stahl für hochfeste Konstruktionszwecke.
Klasse 10.9
Ziffernprägung "10.9" auf dem Kopf. legierter Stahl, wärmebehandelt. Die gängigste metrische hochfeste Güteklasse.
Klasse 12.9
Zahlenprägung "12,9" auf dem Kopf. Höchste metrische Qualitätsstufe. legierter Stahl, hochfest.
US-Schraubenklassen – Vollständige Spezifikationstabelle
US-Schraubengüten gemäß SAE J429. Alle Festigkeitswerte in PSI. Die angegebenen Größenbereiche beziehen sich auf unterschiedliche Durchmesserbereiche innerhalb derselben Güteklasse, für die unterschiedliche Werte gelten.
| Kopfmarkierung | Note | Material | Größenauswahl | Prüfkraft (PSI) | Streckgrenze (PSI) | Zugfestigkeit (PSI) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Kohlenstoff- und legierte Stahlsorten | ||||||
| Keine | 307A | Kohlenstoffarmer Stahl | 1/4" – 4" | k. A. | k. A. | 60,000 |
| Keine | 2. Klasse | Stahl mit niedrigem bzw. mittlerem Kohlenstoffgehalt | 1/4" – 3/4" Über 3/4" – 1-1/2" | 55,000 33,000 | 57,000 36,000 | 74,000 60,000 |
| 3 Zeilen | 5. Klasse | Wärmebehandelter Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt | 1/4" – 1" Über 1" – 1-1/2" | 85,000 74,000 | 92,000 81,000 | 120,000 105,000 |
| 6 Zeilen | 8. Klasse | Wärmebehandelter legierter Stahl | 1/4" – 1-1/2" | 120,000 | 130,000 | 150,000 |
| A325 | A325 | Kohlenstoffstahl/legierter Stahl (mit/ohne Bor) | 1/2" – 1-1/2" | 85,000 | 92,000 | 120,000 |
| Korrosionsbeständige Legierungen und Speziallegierungen | ||||||
| Herstellermarken | 18-8 / 316 Edelstahl | Edelstahl (Cr + Ni) | Alle Größen bis einschließlich 1" | k. A. | 30.000 Min. 65.000 (typisch) | 65.000 min 80.000–90.000 (typ.). |
| Herstellermarken | 651 Siliziumbronze | Cu-Sn-Si-Legierung | 1/4" – 3/4" 7/8" – 1-1/2" | k. A. | 55,000 40,000 | 70,000 55,000 |
| Herstellermarken | 2024 Aluminium | Al-Cu-Mg-Mn-Legierung, wärmebehandelt | Alle Größen | k. A. | 36,000 | 55,000 |
Metrische Schraubenklassen – Vollständige Spezifikationstabelle
Metrische Werkstoffklassen gemäß ISO 898-1. Alle Festigkeitswerte in MPa (N/mm²). Die Klassennummer gibt die Zugfestigkeit und die Streckgrenze an: erste Ziffer = 1/10 der Zugfestigkeit (MPa), zweite Ziffer = 10 × Verhältnis von Streckgrenze zu Zugfestigkeit.
| Kopfmarkierung | Klasse | Material | Größenauswahl | Prüfkraft (MPa) | Streckgrenze (MPa) | Zugfestigkeit (MPa) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Kohlenstoff- und legierter Stahlsorten | ||||||
| 8.8 | Klasse 8.8 | Wärmebehandelter Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt | Unter 16 mm 16 mm – 72 mm | 580 600 | 640 660 | 800 830 |
| 10.9 | Klasse 10.9 | Wärmebehandelter legierter Stahl | 5 mm – 100 mm | 830 | 940 | 1040 |
| 12.9 | Klasse 12.9 | Wärmebehandelter legierter Stahl, hohe Festigkeit | 1,6 mm – 100 mm | 970 | 1100 | 1220 |
| Korrosionsbeständig | ||||||
| A2 / A4 | A-2 / A-4 SS | Edelstahl (Cr + Ni) | Alle Größen bis einschließlich 20 mm | k. A. | 210 Min. 450 typisch | 500 Minuten 700 typischerweise |
Gegenüberstellung von US- und metrischen Güteklassen
Zwar sind Schrauben der US-Norm (SAE) und der metrischen Norm (ISO) nicht direkt austauschbar, doch helfen die folgenden ungefähren Entsprechungen bei der Umrechnung zwischen den beiden Systemen. Diese Entsprechungen basieren ausschließlich auf ähnlichen Zugfestigkeitsbereichen; Gewindeformen, Abmessungen und Drehmomentwerte unterscheiden sich.
Stufe 2 ≈ Klasse 4.6
Kohlenstoffarmer/kohlenstoffhaltiger Stahl. Zugfestigkeit: 60–74 ksi (US) bzw. 400 MPa (metrisch). Für allgemeine, nicht kritische Befestigungen.
Klasse 5 ≈ Klasse 8.8
Kohlenstoffstahl mittlerer Kohlenstoffgehalt, Q&T. Zugfestigkeit: 120 ksi (US) bzw. 800 MPa (metrisch). Allgemeiner Maschinenbau und Automobilindustrie.
Klasse 8 ≈ Klasse 10.9
Legierter Stahl, wärmebehandelt. Zugfestigkeit: 150 ksi (US) bzw. 1040 MPa (metrisch). Hochbelastbare Konstruktionsanwendungen.
— ≈ Klasse 12.9
Es gibt kein direktes US-SAE-Äquivalent. Zugfestigkeit: 1220 MPa. Höchste metrische Standardgüteklasse. Wird in Präzisionsmaschinen und im Werkzeugbau verwendet.
So wählen Sie die richtige Schraubenqualität aus
Leitfaden zur Wahl der Klassenstufe
- Lastart ermitteln — Statische Zugbelastungen erfordern eine bestimmte Tragfähigkeit; dynamische Belastungen oder Stoßbelastungen erfordern eine höhere Ermüdungsfestigkeit (in der Regel Güteklasse 8 oder Klasse 10.9+). Scherbelastungen hängen von der Querschnittsfläche und der Scherfestigkeit des Werkstoffs ab (bei Stahl etwa 60% der Zugfestigkeit).
- Denke an die Umwelt — In trockenen Innenräumen kann jede Kohlenstoffstahlsorte mit geeigneter Beschichtung verwendet werden. Im Außenbereich oder in korrosiven Umgebungen sind Edelstahl (18-8, 316), Siliziumbronze oder feuerverzinkter Stahl der Güteklasse 5/8 erforderlich. Für Anwendungen im maritimen Bereich sollte Edelstahl 316 oder Siliziumbronze verwendet werden.
- Der ursprünglichen Spezifikation entsprechen — Bei Ersatzbefestigungselementen sollte stets die ursprüngliche Güteklasse beibehalten werden. Verwenden Sie niemals eine niedrigere Güteklasse. Eine höhere Güteklasse ist zulässig, sofern die Konstruktion der Verbindung die höhere Klemmkraft zulässt und die Kennzeichnung auf dem Kopf bei künftigen Wartungsarbeiten keine Verwechslungen hervorruft.
- Temperatur berücksichtigen — Kohlenstoffstahlsorten verlieren bei Temperaturen über 500 °F (260 °C) an Festigkeit. Für Hochtemperaturanwendungen sollten Sie legierten Stahl (Sorte B7 / Klasse 8.8+) oder Edelstahl in Betracht ziehen. Bei Temperaturen unter -50 °F wird Kohlenstoffstahl spröde; verwenden Sie in diesem Fall austenitische Edelstahl- oder Nickellegierungs-Befestigungselemente.
- Galvanische Verträglichkeit prüfen — Bei der Verbindung unterschiedlicher Metalle sollte ein Schraubenmaterial gewählt werden, das gegenüber beiden zu verbindenden Materialien edler ist, um galvanische Korrosion zu verhindern. Verwenden Sie beispielsweise Edelstahlschrauben in Aluminiumkonstruktionen (Edelstahl ist gegenüber Aluminium kathodisch, doch die geringe Oberfläche der Schrauben minimiert die Korrosion).
Häufig gestellte Fragen
Wie kann ich die Güteklasse einer Schraube anhand der Markierungen auf dem Schraubenkopf erkennen?
Die Festigkeitsklassen von US-Schrauben werden durch radiale Linien auf dem Schraubenkopf gekennzeichnet: Klasse 2 hat keine Markierungen, Klasse 5 hat 3 radiale Linien im Abstand von 72 Grad, Klasse 8 hat 6 radiale Linien im Abstand von 36 Grad. Bei metrischen Schrauben ist eine numerische Klasse auf dem Kopf eingeprägt: 8.8, 10.9 oder 12.9. Die erste Ziffer steht für ein Zehntel der Nennzugfestigkeit in MPa (10 bedeutet also etwa 1000 MPa), und die zweite Ziffer nach dem Komma steht für das Zehnfache des Verhältnisses von Streckgrenze zu Zugfestigkeit.
Was ist die höchste Güteklasse bei Standardschrauben?
Im US-amerikanischen SAE-System ist die Güteklasse 8 die stärkste Standard-Sechskantschraube mit einer Mindestzugfestigkeit von 150.000 psi (1.034 MPa). Im metrischen ISO-System ist die Klasse 12.9 die stärkste mit einer Mindestzugfestigkeit von 1.220 MPa (177.000 psi). Für konstruktive Anwendungen ist ASTM A490 (USA) mit einer Mindestzugfestigkeit von 150 ksi mit der Güteklasse 8 vergleichbar. Darüber hinaus können Befestigungselemente in Luft- und Raumfahrtqualität wie NAS-Schrauben 180 ksi und mehr erreichen, unterliegen jedoch anderen Normen.
Was ist der Unterschied zwischen Schrauben der Festigkeitsklasse 5 und der Festigkeitsklasse 8?
Schrauben der Güteklasse 5 bestehen aus wärmebehandeltem Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt und weisen eine Mindestzugfestigkeit von 120.000 psi sowie eine Mindeststreckgrenze von 92.000 psi auf (für Größen bis zu 1 Zoll). Schrauben der Güteklasse 8 bestehen aus wärmebehandeltem legiertem Stahl mit einer Mindestzugfestigkeit von 150.000 psi und einer Mindeststreckgrenze von 130.000 psi. Die Güteklasse 8 ist bei der Zugfestigkeit um etwa 25 Prozent und bei der Streckgrenze um 41 Prozent höher. Die Güteklasse 5 ist durch 3 Kopfstreifen gekennzeichnet, die Güteklasse 8 durch 6 Kopfstreifen. Die Güteklasse 8 wird in hochbelasteten Konstruktions- und Automobilanwendungen eingesetzt, während die Güteklasse 5 für allgemeine Maschinenanwendungen ausreicht.
Was bedeutet die Bezeichnung „metrische Schraube der Festigkeitsklasse 10.9“?
Die metrische Eigenschaftsklasse 10.9 gibt zwei mechanische Eigenschaften an: Die erste Ziffer (10) steht für ein Zehntel der minimalen Zugfestigkeit in MPa, sodass 10 1000 MPa (etwa 145.000 psi) entspricht. Die zweite Ziffer nach dem Komma (9) steht für das Zehnfache des Verhältnisses von Streckgrenze zu Zugfestigkeit, sodass 0,9 bedeutet, dass die Streckgrenze 90 Prozent der Zugfestigkeit beträgt, was einer Streckgrenze von 940 MPa entspricht. Die Klasse 10.9 wird aus wärmebehandeltem legiertem Stahl hergestellt und ist die gängigste Güteklasse für Anwendungen im Automobil- und Maschinenbau in metrischen Märkten.
Kann ich in derselben Baugruppe Schrauben unterschiedlicher Festigkeitsklassen mischen?
Generell sollten Sie in derselben Verbindung keine Schrauben unterschiedlicher Festigkeitsklassen mischen. Alle Schrauben in einer Verbindung sollten dieselbe Festigkeitsklasse, Größe und denselben Werkstoff aufweisen, um eine gleichmäßige Verteilung der Klemmkraft zu gewährleisten. Ist eine Schraube stärker als die anderen, trägt sie einen unverhältnismäßig großen Teil der Last, was möglicherweise zu einem sequenziellen Versagen führen kann. Eine Ausnahme bildet der Fall, dass ein Ingenieur eine Verbindung mit gemischten Festigkeitsklassen gezielt für einen kontrollierten Versagensmodus konstruiert. Ersetzen Sie eine defekte Schraube stets durch eine Schraube derselben Festigkeitsklasse wie das Original; rüsten Sie niemals eine einzelne Schraube in einer ansonsten aus einer niedrigeren Festigkeitsklasse bestehenden Verbindung auf.
Was ist der Unterschied zwischen Prüfkraft und Zugfestigkeit?
Die Prüfkraft ist die maximale Belastung, der eine Schraube ohne bleibende Verformung (Streckgrenze) standhalten kann. Sie stellt im Wesentlichen die praktische Betriebsgrenze dar: Wenn man eine Prüfkraft aufbringt und diese wieder aufhebt, kehrt die Schraube in ihre ursprüngliche Länge zurück. Die Zugfestigkeit (Bruchzugfestigkeit) ist die Belastung, bei der die Schraube bricht. Die Prüfkraft liegt immer unterhalb der Zugfestigkeit. Beispielsweise hat eine Schraube der Güteklasse 8 (bis zu 1-1/2 Zoll) eine Prüfkraft von 120.000 psi, aber eine Zugfestigkeit von 150.000 psi. In der Praxis werden Schrauben auf etwa 75 Prozent der Prüfkraft angezogen, um ein elastisches Verhalten zu gewährleisten.
Sind Schrauben aus Edelstahl weniger fest als Schrauben aus Stahl der Güteklasse 5?
Ja, Schrauben aus austenitischem Edelstahl in Standardausführung (18-8 / 304 / A2-70) sind im Allgemeinen weniger fest als Schrauben aus Stahl der Güteklasse 5. Eine 18-8-Edelstahlschraube hat eine Mindeststreckgrenze von 30.000 psi und eine typische Zugfestigkeit von 65.000 bis 80.000 psi, verglichen mit einer Schraube der Güteklasse 5 mit einer Streckgrenze von 92.000 psi und einer Zugfestigkeit von 120.000 psi. Edelstahl bietet jedoch eine überlegene Korrosionsbeständigkeit. Für Anwendungen, die sowohl Festigkeit als auch Korrosionsbeständigkeit erfordern, sollten Sie Edelstahl der Güteklasse A4-80 (Legierung 316, Streckgrenze 80.000 psi) oder kadmium-/verzinkte Schrauben der Güteklassen 5 oder 8 in Betracht ziehen.
Wie rechne ich zwischen US-amerikanischen Bolzenqualitäten und metrischen Festigkeitsklassen um?
Ungefähre Entsprechungen: Die Güteklasse 2 entspricht in etwa der Klasse 4.6 (Stahl mit geringer Festigkeit, mit niedrigem bis mittlerem Kohlenstoffgehalt). Die Güteklasse 5 entspricht in etwa der Klasse 8.8 (Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, vergütet). Die Güteklasse 8 entspricht in etwa der Klasse 10.9 (legierter Stahl, wärmebehandelt). Hierbei handelt es sich lediglich um ungefähre Entsprechungen hinsichtlich der Zugfestigkeit; Gewindeformen, Kopfabmessungen und Drehmomentangaben unterscheiden sich zwischen dem US-amerikanischen und dem metrischen System und sollten bei kritischen Anwendungen niemals austauschbar sein. Geben Sie für Ihre Anwendung stets die richtige Norm an.
Welche Schraubenklasse sollte ich für Anwendungen im Automobilbereich verwenden?
In den meisten Automobilanwendungen werden für allgemeine Befestigungen die Güteklasse 5 (SAE) oder Klasse 8.8 (metrisch) und für kritische strukturelle Verbindungen wie Aufhängungskomponenten, Motorlager und Lenkgestänge die Güteklasse 8 (SAE) oder Klasse 10.9 (metrisch) verwendet. Im Hochleistungs- und Rennsportbereich können Befestigungselemente der Klasse 12.9 oder in Luft- und Raumfahrtqualität zum Einsatz kommen. Halten Sie sich beim Austausch von Befestigungselementen stets an die Vorgaben des Fahrzeugherstellers. Eine Aufrüstung auf eine höhere Festigkeitsklasse ist zulässig, sofern der Platz dies zulässt; eine Herabstufung gegenüber der ursprünglichen Spezifikation ist jedoch niemals zulässig.
Welchen Zweck erfüllt das Nummerierungssystem bei metrischen Schraubenklassen wie 8.8, 10.9 und 12.9?
Das Nummerierungssystem für metrische Werkstoffklassen gemäß ISO 898-1 kodiert zwei wesentliche mechanische Eigenschaften in kompakter Form. Die Zahl vor dem Dezimalpunkt steht für ein Zehntel der Nennzugfestigkeit in MPa. Die Zahl hinter dem Komma entspricht dem Zehnfachen des Verhältnisses von Streckgrenze zu Zugfestigkeit (als Prozentsatz geteilt durch 10). Beispielsweise bedeutet 8,8, dass die Zugfestigkeit 800 MPa beträgt und die Streckgrenze 80 Prozent der Zugfestigkeit (640 MPa) ausmacht. Klasse 12.9 bedeutet, dass die Zugfestigkeit 1200 MPa beträgt und die Streckgrenze 90 Prozent der Zugfestigkeit (1100 MPa). Dieses System ermöglicht es Ingenieuren, die Festigkeit einer Schraube anhand der Kopfbeschriftung schnell zu erkennen.
Haftungsausschluss: Die in dieser Tabelle zu Schraubengüten angegebenen Daten dienen lediglich als allgemeine Orientierungshilfe. Die mechanischen Eigenschaften können je nach Hersteller, Produktionscharge und gültiger Normfassung variieren. Überprüfen Sie die Spezifikationen vor der Beschaffung oder dem Einbau stets anhand der Normen SAE J429, ISO 898-1, ASTM oder der Anforderungen des Originalherstellers. GUXIANG übernimmt keine Gewähr für die Richtigkeit oder Vollständigkeit dieser Daten und haftet nicht für Fehler oder Auslassungen.
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