🔩 Własności mechaniczne śrub, wkrętów i śrub dwustronnych ze stali węglowej i stopowej — klasy własności od 4.6 do 12.9: wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności, naprężenie od obciążenia próbnego, wydłużenie, twardość; PN-EN ISO 898-1

Materiały i NDT PN-EN ISO 898-1

Przegląd

CO TA NORMA OPISUJE. ISO 898-1:2013 (rozdz. 1) określa własności mechaniczne i fizyczne śrub, wkrętów i śrub dwustronnych (łącznie: części złącznych) ze stali węglowej i stopowej, badanych w temperaturze otoczenia od 10 °C do 35 °C. Części złączne zgodne z normą ocenia się w tym zakresie temperatur — w temperaturze wyższej (załącznik B) i/lub niższej mogą nie zachować określonych własności. Uwaga 1 normy: takie części złączne stosuje się od −50 °C do +150 °C; poza tym zakresem, aż do +300 °C, zaleca się radę doświadczonego metaloznawcy. Niektóre śruby i wkręty — z łbem niskim albo stożkowym — mogą nie spełnić wymagań przy rozciąganiu albo skręcaniu, bo kształt łba zmniejsza przekrój ścinany w łbie w porównaniu z przekrojem czynnym gwintu (pkt 8.2). Norma dotyczy wyrobów ze stali węglowej albo stopowej, z trójkątnym gwintem metrycznym ISO według ISO 68-1, z gwintem zwykłym M1,6–M39 i drobnozwojnym M8×1–M39×3, o kombinacjach średnicy i skoku według ISO 261 i ISO 262 oraz tolerancjach gwintu według ISO 965-1, ISO 965-2 i ISO 965-4. Nie dotyczy wkrętów dociskowych i podobnych części złącznych nieobciążonych rozciąganiem (ISO 898-5). Nie określa wymagań dla spawalności, odporności na korozję, odporności na ścinanie, zależności moment–siła zacisku (metoda badania: ISO 16047) ani wytrzymałości zmęczeniowej. Pole „Zakres” karty PKN PN-EN ISO 898-1:2013-06 (wersja angielska, opis zakresu po polsku), fragment: „W niniejszej części ISO 898 określono własności mechaniczne i fizyczne śrub, wkrętów i kołków gwintowanych wykonanych ze stali węglowej i stali stopowej badanych w temperaturze otoczenia w zakresie od 10 °C do 35 °C.”

SYSTEM OZNACZANIA KLAS WŁASNOŚCI (rozdz. 5). Symbol składa się z dwóch liczb rozdzielonych kropką. Liczba po lewej (jedna albo dwie cyfry) to 1/100 nominalnej wytrzymałości na rozciąganie Rm,nom w MPa. Liczba po prawej to dziesięciokrotny stosunek nominalnej granicy plastyczności do Rm,nom: .6 → 0,6, .8 → 0,8, .9 → 0,9; nominalną granicą plastyczności jest dolna granica plastyczności ReL,nom, umowna granica plastyczności Rp0,2 nom albo naprężenie przy nieproporcjonalnym wydłużeniu 0,0048d dla całej części złącznej Rpf,nom. Iloczyn obu wartości daje nominalną granicę plastyczności w MPa. Dodatkowe zero przed oznaczeniem klasy wskazuje część złączną o zmniejszonej nośności — przykład normy: wyrób o własnościach materiału klasy 8.8, ale o zmniejszonej nośności, oznacza się 08.8. System może być stosowany także do wymiarów spoza normy (np. d > 39 mm), jeśli spełnione są wszystkie wymagania tablic 2 i 3.

MATERIAŁY (rozdz. 6, tablica 2). Klasy 4.6–6.8: stal węglowa albo stal węglowa z dodatkami, bez określonej temperatury odpuszczania (przy klasach 4.6 i 5.6 kutych na zimno może być potrzebna obróbka cieplna drutu albo gotowego wyrobu, aby uzyskać wymaganą ciągliwość; w klasach 4.6, 4.8, 5.8 i 6.8 dopuszczona jest stal automatowa z S do 0,34 %, P do 0,11 % i Pb do 0,35 %). Klasy 8.8, 9.8 i 10.9: stal węglowa z dodatkami (np. B, Mn albo Cr), stal węglowa albo stal stopowa — ulepszane cieplnie (hartowane i odpuszczane); minimalna temperatura odpuszczania 425 °C, P i S najwyżej 0,025 %, B najwyżej 0,003 % (do 0,005 %, jeśli bor nieefektywny jest kontrolowany dodatkiem tytanu i/lub aluminium). Klasa 12.9: stal stopowa ulepszana cieplnie (C 0,30–0,50 %, odpuszczanie co najmniej 425 °C) albo stal węglowa z dodatkami (np. B, Mn, Cr albo Mo) ulepszana cieplnie (C 0,28–0,50 %, odpuszczanie co najmniej 380 °C). Dla klas od 8.8 materiał musi mieć hartowność zapewniającą ok. 90 % martenzytu w rdzeniu części gwintowanej w stanie po hartowaniu, przed odpuszczaniem. W klasie 12.9 wyroby z fosforanowanego materiału wyjściowego trzeba przed obróbką cieplną odfosforanować, a przy wyborze tej klasy norma zaleca ostrożność — środowisko może wywołać pękanie korozyjne naprężeniowe wyrobów, także powlekanych. Do części złącznych cynkowanych ogniowo stosuje się dodatkowe wymagania ISO 10684.

WŁASNOŚCI (rozdz. 7, tablica 3). Części złączne każdej klasy mają w temperaturze otoczenia spełniać wszystkie mające zastosowanie wymagania tablic 3–7, niezależnie od tego, które badania wykonano w produkcji albo przy odbiorze. Minimalna wytrzymałość na rozciąganie Rm: 4.6 — 400 MPa, 4.8 — 420, 5.6 — 500, 5.8 — 520, 6.8 — 600, 8.8 — 800 (d ≤ 16 mm) i 830 (d > 16 mm), 9.8 — 900, 10.9 — 1040, 12.9 — 1220 MPa. Minimalna umowna granica plastyczności Rp0,2: 8.8 — 640/660, 9.8 — 720, 10.9 — 940, 12.9 — 1100 MPa. Nominalne naprężenie od obciążenia próbnego Sp: od 225 MPa (4.6) do 970 MPa (12.9), np. 8.8 — 580/600, 10.9 — 830 MPa. Minimalne wydłużenie po rozerwaniu próbki toczonej A: 4.6 — 22 %, 5.6 — 20 %, 8.8 — 12 %, 9.8 — 10 %, 10.9 — 9 %, 12.9 — 8 %; przewężenie Z: 8.8 — 52 %, 9.8 i 10.9 — 48 %, 12.9 — 44 %. Twardość Vickersa HV (F ≥ 98 N) — minimum od 120 (4.6) do 385 (12.9), maksimum np. 435 HV w klasie 12.9; tablica podaje też twardość Brinella (F = 30 D²) i Rockwella HRB/HRC (np. 10.9: 32–39 HRC). Łeb nie może pęknąć w próbie wytrzymałości łba. Wartości kolumny „d ≤ 16 mm” klasy 8.8 nie dotyczą połączeń konstrukcyjnych — dla nich kolumna „d > 16 mm” obowiązuje już od M12 (przypisy a i b). Udarność próbek toczonych bada się w −20 °C (przypis 2 do rozdz. 7, pkt 9.14); wymaganie dotyczy d ≥ 16 mm, a dla klasy 12.9 wartość jest w trakcie badań. Przypis e: wartości Rpf,min dla klas 4.8, 5.8 i 6.8 „są w trakcie badań” i służą tylko do obliczenia stosunku Sp,nom/Rpf,min — nie są wartościami badanymi.

SIŁY (tablice 4–6). Minimalna siła zrywająca Fm,min = As,nom × Rm,min i obciążenie próbne Fp = As,nom × Sp,nom, gdzie As,nom to nominalny przekrój czynny gwintu. Przykłady dla gwintu zwykłego: M12 (84,3 mm²) w klasie 8.8 — Fm,min 67 400 N, Fp 48 900 N; M20 (245 mm²) w klasie 10.9 — Fm,min 255 000 N, Fp 203 000 N. Dla połączeń konstrukcyjnych tablice 4 i 5 podają w klasie 8.8 osobne wartości dla M12, M14 i M16 (np. M12: Fm,min 70 000 N, Fp 50 700 N), a dla gwintu o tolerancji 6az pod cynkowanie ogniowe — wartości zmniejszone według ISO 10684:2004, załącznik A. Tablica 6 podaje minimalne siły zrywające dla gwintu drobnozwojnego (np. M8×1: 39,2 mm²).

METODY BADAŃ (rozdz. 8–9 — wyłącznie tytuły ze spisu treści). Rozdział 8 określa, które badania można wykonać dla poszczególnych grup części złącznych i próbek toczonych, w tym nośność (8.2) oraz badania wytwórcy, dostawcy i nabywcy. Rozdział 9 obejmuje m.in.: próbę rozciągania z klinem gotowych śrub i wkrętów (9.1), próbę rozciągania dla wyznaczenia Rm (9.2), wyznaczenie wydłużenia Af i naprężenia Rpf całych części złącznych (9.3), próby rozciągania wyrobów o zmniejszonej nośności z powodu kształtu łba (9.4) i z trzpieniem przewężonym (9.5), próbę obciążenia próbnego (9.6), rozciąganie próbek toczonych (9.7), próbę wytrzymałości łba (9.8), twardość (9.9), odwęglenie (9.10), nawęglenie (9.11), ponowne odpuszczanie (9.12), skręcanie (9.13), udarność próbek toczonych (9.14) i kontrolę nieciągłości powierzchni (9.15); rozdział 10 — znakowanie. Powołania normatywne obejmują m.in. ISO 6892-1 (rozciąganie), ISO 6506-1, ISO 6507-1 i ISO 6508-1 (twardość Brinella, Vickersa, Rockwella), ISO 148-1 (Charpy), ISO 7500-1 (sprawdzanie maszyn) oraz ISO 6157-1 i -3 (nieciągłości powierzchni).

WYDANIE. Piąte wydanie ISO 898-1:2013 (ISO/TC 2/SC 11) zastąpiło wydanie czwarte ISO 898-1:2009, którego jest drobną nowelizacją. W katalogu iTeh (odczyt 28.10.2026) ISO 898-1:2013 ma status „Published” i etap „9092 – International Standard to be revised” (norma do zmiany); obok jest poprawka EN ISO 898-1:2013/AC:2013 (= ISO 898-1:2013/Cor 1:2013), której w wynikach wyszukiwarki PKN (hasło „ISO 898-1”) nie ma. Poprawka zastępuje w tablicy 3 wiersz 11 — twardość Brinella, poprawione wartości klas 8.8, 9.8, 10.9 i 12.9 — a według jej strony tytułowej weszła w życie 9 października 2013 r. i dotyczy oficjalnej wersji francuskiej EN; w przeczytanym tekście angielskim wiersz 11 ma już dokładnie te wartości.

STATUS (stan karty PKN na 28.10.2026). Karta PN-EN ISO 898-1:2013-06 (wersja angielska) bez etykiety wycofania: publikacja 07-06-2013, 68 stron, Sektor Maszyn i Inżynierii, KT 236 Części Złącznych i Narzędzi Montażowych, „Wprowadza: EN ISO 898-1:2013 [IDT], ISO 898-1:2013 [IDT]”, „Zastępuje: PN-EN ISO 898-1:2009 - wersja angielska, PN-EN ISO 898-1:2009 - wersja niemiecka”, ICS 21.060.10; pól „Dyrektywa” i „Mandat” karta nie ma. Wyszukiwarka PKN, hasło „ISO 898-1” (27.10.2026): obok są wycofane PN-EN ISO 898-1:2001 (wersja polska) i PN-EN ISO 898-1:2009 (wersja angielska i niemiecka); polskiej wersji wydania 2013 w wynikach nie ma.

ILE LABORATORIÓW I W JAKIEJ POSTACI (kopia bazy zakresów akredytacji odświeżona z serwera produkcyjnego 27.10.2026 i aktualne dokumenty PCA). Numer 898-1 stoi w 9 rekordach u 6 polskich laboratoriów: AB 005 (dwa rekordy — polska i angielska wersja tej samej pozycji), AB 023 (dwa), AB 128, AB 342, AB 490, AB 1615 (dwa). W aktualnych dokumentach PCA tych 6 laboratoriów norma występuje łącznie 9 razy — tyle samo co w kopii; żadna pozycja nie jest zawieszona. Zapisy: „PN-EN ISO 898-1:2013-06” (AB 342, AB 490; AB 1615 z punktem — „pkt 9.2” przy wytrzymałości i „pkt 9.9” przy twardości) i „PN-EN ISO 898-1” bez roku (AB 005, AB 023, AB 128). Normy powoływane w tych samych pozycjach: PN-EN ISO 6892-1:2020-05 metoda B (AB 342, AB 490, AB 1615), PN-EN ISO 6507-1:2024-04 (AB 1615), PN-EN ISO 898-2 (AB 005, AB 128, AB 490), PN-EN ISO 3506-1 (AB 023, AB 342), PN-EN 28839 i PN-EN ISO 2320 (AB 128), PN-G-15026:2017-04 i DIN 21530-4:2003 (AB 005). Zakładka „Laboratoria” („PN-EN ISO 898-1”) pokazuje 10 laboratoriów: tych 6 polskich i 4 czeskie (zapytanie zakładki na labcoda.pl, 28.10.2026).

CO BADAJĄ LABORATORIA (kopia bazy i dokumenty PCA, całe pozycje). Własności mechaniczne części złącznych metodą rozciągania: metalowe części złączne (AB 128 — razem z PN-EN 28839, PN-EN ISO 898-2 i PN-EN ISO 2320), śruby i nakrętki (AB 490 — z PN-EN ISO 6892-1 metoda B i PN-EN ISO 898-2), stale, metale nieżelazne i ich stopy po różnych obróbkach oraz śruby jednostronne i dwustronne — Rp, Re, Rm, A, Z, F przy obciążeniu do 350 kN, próba rozciągania w temperaturze pokojowej (AB 342 — z PN-EN ISO 6892-1 metoda B i PN-EN ISO 3506-1); elementy złączne — wytrzymałość na rozciąganie Rm przy sile do 50 kN (AB 1615, pkt 9.2 z PN-EN ISO 6892-1 metoda B) i twardość HV10 metodą Vickersa (AB 1615, pkt 9.9 z PN-EN ISO 6507-1); łączniki metalowe rozporowe, wbijane, wkręcane i wklejane — nośność łączników gwintowanych w próbie rozciągania 1–1000 kN (AB 023, razem z PN-EN ISO 3506-1); strzemiona i złącza odrzwi z kształtowników korytkowych — w tej samej pozycji m.in. wytrzymałość na obciążenie próbne śrub pełnowymiarowych, nakrętek i śrub hakowych przy sile do 1000 kN (AB 005, razem z PN-G-15026:2017-04, DIN 21530-4:2003 i PN-EN ISO 898-2).

GDZIE ŁATWO O WYNIK POZORNIE POPRAWNY. Pierwsze — temperatura: wymagania dotyczą badań w 10–35 °C (wyjątek: udarność — w −20 °C); własności w innej temperaturze nie są nimi objęte. Drugie — średnica i przeznaczenie: w klasie 8.8 wartości dla d ≤ 16 mm i d > 16 mm są różne (Rm 800 i 830 MPa, Rp0,2 640 i 660 MPa), dla połączeń konstrukcyjnych kolumna d > 16 mm obowiązuje już od M12, a tablice sił mają dla nich osobne wartości M12–M16 — zastosowanie wiersza ogólnego daje fałszywą zgodność. Trzecie — tablica: gwint zwykły (tablice 4 i 5) i drobnozwojny (tablica 6) mają różne przekroje czynne, a gwint 6az pod cynkowanie ogniowe — wartości zmniejszone według ISO 10684. Czwarte — zmniejszona nośność: wyrób z łbem niskim lub stożkowym albo z trzpieniem przewężonym (oznaczenie z zerem, np. 08.8) bada się innymi próbami (9.4, 9.5) i nie wolno go oceniać wymaganiami pełnej nośności. Piąte — wartości Rpf,min klas 4.8, 5.8 i 6.8 nie są kryteriami badania (przypis e). Szóste — w pozycji z PN-EN ISO 3506-1 (części złączne ze stali nierdzewnej) sprawozdanie musi wskazać, według której normy oceniono wynik, bo ISO 898-1 dotyczy tylko stali węglowej i stopowej.

CZEGO NIE PODAJEMY. Przeczytany fragment ISO 898-1:2013 kończy się na tablicy 6 (rozdz. 7). Nie podajemy tablicy 7 (obciążenia próbne gwintu drobnozwojnego), przebiegu metod badań (rozdz. 8–9 — znamy tylko ich tytuły ze spisu treści), znakowania (rozdz. 10) ani załączników A–C. Powołań normy w przepisach nie sprawdzaliśmy.

Zasada metody

Własności części złącznych wyznacza się próbami określonymi w rozdziale 9 normy — m.in. rozciąganiem gotowej śruby (także z klinem — pkt 9.1) albo próbki toczonej, obciążeniem próbnym, pomiarem twardości — a wynik porównuje z wymaganiami klasy własności: minimalną wytrzymałością Rm, granicą plastyczności, naprężeniem od obciążenia próbnego Sp, wydłużeniem i twardością (tablica 3) oraz z minimalną siłą zrywającą Fm,min = As,nom × Rm,min i obciążeniem próbnym Fp = As,nom × Sp,nom dla danego gwintu (tablice 4–6; ISO 898-1:2013, rozdz. 5–9).

Zastosowania

• Śruby, wkręty i śruby dwustronne ze stali węglowej i stopowej, gwint metryczny zwykły M1,6–M39 i drobnozwojny M8×1–M39×3 (ISO 898-1:2013, rozdz. 1)
• Ocena zgodności z klasą własności 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9 i 12.9 (także wyrobów o zmniejszonej nośności, np. 08.8)
• W zakresach akredytacji: łączniki metalowe rozporowe, wbijane, wkręcane i wklejane; śruby pełnowymiarowe, nakrętki i śruby hakowe złączy odrzwi z kształtowników korytkowych; metalowe części złączne, śruby i nakrętki
• W zakresach akredytacji: 6 polskich laboratoriów — rozciąganie do 50, 350 i 1000 kN, twardość HV10

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN ISO 898-1:2013-06 (wersja angielska; wprowadza EN ISO 898-1:2013 i ISO 898-1:2013 [IDT])

Tytuł (PL)

Własności mechaniczne części złącznych wykonanych ze stali węglowej oraz stopowej — Część 1: Śruby i śruby dwustronne o określonych klasach własności — Gwint zwykły i drobnozwojny

Title (EN)

Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel — Part 1: Bolts, screws and studs with specified property classes — Coarse thread and fine pitch thread

Procedura krok po kroku

1. Ustalenie wyrobu i klasy

   Gwint (zwykły czy drobnozwojny), średnica, klasa własności i to, czy wyrób ma pełną czy zmniejszoną nośność (oznaczenie z zerem); wybór badań wykonalnych dla danej grupy (rozdz. 8 — tytuł).

2. Badania

   Próby z rozdziału 9 właściwe dla wyrobu, np. rozciąganie dla wyznaczenia Rm (9.2), obciążenie próbne (9.6), twardość (9.9) — w temperaturze otoczenia 10–35 °C.

3. Ocena

   Porównanie z tablicą 3 (wiersz dla właściwej średnicy) oraz z Fm,min i Fp z tablic 4–6 dla danego gwintu.

4. Wynik

   Zgodność z klasą własności z podaniem norm i punktów, według których badano. PN-EN ISO 898-1:2013-06 — aktualna (stan karty PKN na 28.10.2026; wersja angielska).

Wymagany sprzęt i aparatura

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• UWAGA MERYTORYCZNA: wymagania dotyczą badań w 10–35 °C; własności w innej temperaturze nie są nimi objęte
• UWAGA MERYTORYCZNA: wyrobu o zmniejszonej nośności (np. 08.8) nie ocenia się wymaganiami pełnej nośności
• Próby zrywania śrub dużymi siłami (w zakresach do 1000 kN) — osłony maszyny i strefa bezpieczeństwa

Najczęstsze pytania