🔩 Mechanische Eigenschaften von Schrauben und Stiftschrauben aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl — Festigkeitsklassen 4.6 bis 12.9: Zugfestigkeit, Streckgrenze, Prüfspannung, Dehnung, Härte; PN-EN ISO 898-1

Werkstoffe und ZfP PN-EN ISO 898-1

Übersicht

WAS DIE NORM BESCHREIBT. ISO 898-1:2013 (Abschnitt 1) legt die mechanischen und physikalischen Eigenschaften von Schrauben und Stiftschrauben (zusammen: Verbindungselemente) aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl fest, geprüft bei einer Umgebungstemperatur von 10 °C bis 35 °C. Normgerechte Verbindungselemente werden in diesem Temperaturbereich beurteilt — bei höherer (Anhang B) und/oder tieferer Temperatur behalten sie die festgelegten Eigenschaften möglicherweise nicht. Anmerkung 1 der Norm: Solche Verbindungselemente werden von −50 °C bis +150 °C eingesetzt; außerhalb dieses Bereichs, bis +300 °C, wird empfohlen, einen erfahrenen Werkstofffachmann für Verbindungselemente zu Rate zu ziehen. Bestimmte Schrauben — mit niedrigem Kopf oder Senkkopf — erfüllen die Anforderungen an Zug oder Torsion möglicherweise nicht, weil die Kopfform den Scherquerschnitt im Kopf gegenüber dem Spannungsquerschnitt im Gewinde verringert (Punkt 8.2). Die Norm gilt für Erzeugnisse aus Kohlenstoffstahl oder legiertem Stahl mit metrischem ISO-Spitzgewinde nach ISO 68-1, Regelgewinde M1,6–M39 und Feingewinde M8×1–M39×3, mit Durchmesser-Steigungs-Kombinationen nach ISO 261 und ISO 262 und Gewindetoleranzen nach ISO 965-1, ISO 965-2 und ISO 965-4. Sie gilt nicht für Gewindestifte und ähnliche nicht auf Zug beanspruchte Verbindungselemente (ISO 898-5). Sie legt keine Anforderungen an Schweißbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, Scherfestigkeit, Drehmoment/Vorspannkraft-Verhalten (Prüfverfahren: ISO 16047) oder Dauerfestigkeit fest. Feld „Zakres“ (Anwendungsbereich) der PKN-Karte von PN-EN ISO 898-1:2013-06 (englische Fassung, Beschreibung des Anwendungsbereichs auf Polnisch), Auszug in unserer Übersetzung: „In diesem Teil von ISO 898 werden die mechanischen und physikalischen Eigenschaften von Schrauben und Gewindebolzen aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl festgelegt, geprüft bei einer Umgebungstemperatur im Bereich von 10 °C bis 35 °C.“

BEZEICHNUNGSSYSTEM DER FESTIGKEITSKLASSEN (Abschnitt 5). Das Kurzzeichen besteht aus zwei durch einen Punkt getrennten Zahlen. Die linke Zahl (eine oder zwei Ziffern) ist 1/100 der Nennzugfestigkeit Rm,nom in MPa. Die rechte Zahl ist das Zehnfache des Verhältnisses der Nennstreckgrenze zu Rm,nom: .6 → 0,6, .8 → 0,8, .9 → 0,9; Nennstreckgrenze ist die untere Streckgrenze ReL,nom, die 0,2 %-Dehngrenze Rp0,2 nom oder die Spannung bei 0,0048d nichtproportionaler Dehnung der ganzen Schraube Rpf,nom. Das Produkt beider Werte ergibt die Nennstreckgrenze in MPa. Eine zusätzliche Null vor der Bezeichnung der Festigkeitsklasse kennzeichnet ein Verbindungselement mit eingeschränkter Belastbarkeit — Beispiel der Norm: Ein Erzeugnis mit den Werkstoffeigenschaften der Klasse 8.8, aber mit eingeschränkter Belastbarkeit, wird mit 08.8 bezeichnet. Das System darf auch für Größen außerhalb der Norm (z. B. d > 39 mm) angewendet werden, wenn alle Anforderungen der Tabellen 2 und 3 erfüllt sind.

WERKSTOFFE (Abschnitt 6, Tabelle 2). Klassen 4.6–6.8: Kohlenstoffstahl oder Kohlenstoffstahl mit Zusätzen, ohne festgelegte Anlasstemperatur (bei kaltgeformten Klassen 4.6 und 5.6 kann eine Wärmebehandlung des Drahts oder des fertigen Erzeugnisses nötig sein, um die geforderte Duktilität zu erreichen; in den Klassen 4.6, 4.8, 5.8 und 6.8 ist Automatenstahl mit S bis 0,34 %, P bis 0,11 % und Pb bis 0,35 % zulässig). Klassen 8.8, 9.8 und 10.9: Kohlenstoffstahl mit Zusätzen (z. B. B, Mn oder Cr), Kohlenstoffstahl oder legierter Stahl — vergütet (gehärtet und angelassen); Mindestanlasstemperatur 425 °C, P und S höchstens 0,025 %, B höchstens 0,003 % (bis 0,005 %, wenn nicht wirksames Bor durch Zugabe von Titan und/oder Aluminium kontrolliert wird). Klasse 12.9: vergüteter legierter Stahl (C 0,30–0,50 %, Anlassen bei mindestens 425 °C) oder vergüteter Kohlenstoffstahl mit Zusätzen (z. B. B, Mn, Cr oder Mo) (C 0,28–0,50 %, Anlassen bei mindestens 380 °C). Für Klassen ab 8.8 muss der Werkstoff eine Härtbarkeit haben, die etwa 90 % Martensit im Kern des Gewindeteils im gehärteten Zustand vor dem Anlassen sicherstellt. In Klasse 12.9 sind Erzeugnisse aus phosphatiertem Ausgangswerkstoff vor der Wärmebehandlung zu entphosphatieren, und bei der Wahl dieser Klasse empfiehlt die Norm Vorsicht — die Umgebung kann Spannungsrisskorrosion der Erzeugnisse verursachen, auch beschichteter. Für feuerverzinkte Verbindungselemente gelten die zusätzlichen Anforderungen von ISO 10684.

EIGENSCHAFTEN (Abschnitt 7, Tabelle 3). Verbindungselemente jeder Klasse müssen bei Umgebungstemperatur alle zutreffenden Anforderungen der Tabellen 3–7 erfüllen, unabhängig davon, welche Prüfungen in der Fertigung oder bei der Endprüfung durchgeführt wurden. Mindestzugfestigkeit Rm: 4.6 — 400 MPa, 4.8 — 420, 5.6 — 500, 5.8 — 520, 6.8 — 600, 8.8 — 800 (d ≤ 16 mm) und 830 (d > 16 mm), 9.8 — 900, 10.9 — 1040, 12.9 — 1220 MPa. Mindest-0,2 %-Dehngrenze Rp0,2: 8.8 — 640/660, 9.8 — 720, 10.9 — 940, 12.9 — 1100 MPa. Nennprüfspannung Sp: von 225 MPa (4.6) bis 970 MPa (12.9), z. B. 8.8 — 580/600, 10.9 — 830 MPa. Mindestbruchdehnung der abgedrehten Probe A: 4.6 — 22 %, 5.6 — 20 %, 8.8 — 12 %, 9.8 — 10 %, 10.9 — 9 %, 12.9 — 8 %; Brucheinschnürung Z: 8.8 — 52 %, 9.8 und 10.9 — 48 %, 12.9 — 44 %. Vickershärte HV (F ≥ 98 N) — Minimum von 120 (4.6) bis 385 (12.9), Maximum z. B. 435 HV in Klasse 12.9; die Tabelle gibt auch die Brinellhärte (F = 30 D²) und die Rockwellhärte HRB/HRC an (z. B. 10.9: 32–39 HRC). Der Kopf darf bei der Prüfung der Kopfschlagzähigkeit nicht brechen. Die Werte der Spalte „d ≤ 16 mm“ der Klasse 8.8 gelten nicht für Schrauben für den Stahlbau — für sie gilt die Spalte „d > 16 mm“ bereits ab M12 (Fußnoten a und b). Die Kerbschlagarbeit abgedrehter Proben wird bei −20 °C geprüft (Fußnote 2 zu Abschnitt 7, Punkt 9.14); die Anforderung gilt für d ≥ 16 mm, und für Klasse 12.9 ist der Wert noch in Untersuchung. Fußnote e: Die Werte Rpf,min der Klassen 4.8, 5.8 und 6.8 „sind in Untersuchung“ und dienen nur zur Berechnung des Verhältnisses Sp,nom/Rpf,min — sie sind keine Prüfwerte.

KRÄFTE (Tabellen 4–6). Mindestbruchkraft Fm,min = As,nom × Rm,min und Prüfkraft Fp = As,nom × Sp,nom, wobei As,nom der Nennspannungsquerschnitt des Gewindes ist. Beispiele für Regelgewinde: M12 (84,3 mm²) in Klasse 8.8 — Fm,min 67 400 N, Fp 48 900 N; M20 (245 mm²) in Klasse 10.9 — Fm,min 255 000 N, Fp 203 000 N. Für Schrauben für den Stahlbau geben die Tabellen 4 und 5 in Klasse 8.8 eigene Werte für M12, M14 und M16 an (z. B. M12: Fm,min 70 000 N, Fp 50 700 N), und für Gewinde mit der Toleranz 6az zum Feuerverzinken — verringerte Werte nach ISO 10684:2004, Anhang A. Tabelle 6 gibt die Mindestbruchkräfte für Feingewinde an (z. B. M8×1: 39,2 mm²).

PRÜFVERFAHREN (Abschnitte 8–9 — nur Titel aus dem Inhaltsverzeichnis). Abschnitt 8 legt fest, welche Prüfungen für die einzelnen Gruppen von Verbindungselementen und abgedrehten Proben durchführbar sind, einschließlich der Belastbarkeit (8.2) und der Prüfungen durch Hersteller, Lieferer und Abnehmer. Abschnitt 9 umfasst u. a.: den Zugversuch unter Keilbelastung an fertigen Schrauben (9.1), den Zugversuch zur Ermittlung von Rm (9.2), die Ermittlung der Bruchdehnung Af und der Spannung Rpf ganzer Schrauben (9.3), Zugversuche an Erzeugnissen mit kopfformbedingt eingeschränkter Belastbarkeit (9.4) und mit Dünnschaft (9.5), die Prüfkraftprüfung (9.6), den Zugversuch an abgedrehten Proben (9.7), die Prüfung der Kopfschlagzähigkeit (9.8), die Härte (9.9), die Randentkohlung (9.10), die Aufkohlung (9.11), das Wiederanlassen (9.12), die Torsion (9.13), die Kerbschlagarbeit abgedrehter Proben (9.14) und die Prüfung auf Oberflächenfehler (9.15); Abschnitt 10 — Kennzeichnung. Die normativen Verweisungen umfassen u. a. ISO 6892-1 (Zugversuch), ISO 6506-1, ISO 6507-1 und ISO 6508-1 (Härte nach Brinell, Vickers, Rockwell), ISO 148-1 (Charpy), ISO 7500-1 (Prüfung von Prüfmaschinen) sowie ISO 6157-1 und -3 (Oberflächenfehler).

AUSGABE. Die fünfte Ausgabe ISO 898-1:2013 (ISO/TC 2/SC 11) ersetzte die vierte Ausgabe ISO 898-1:2009, deren geringfügige Überarbeitung sie ist. Im iTeh-Katalog (gelesen am 28.10.2026) hat ISO 898-1:2013 den Status „Published“ und die Stufe „9092 – International Standard to be revised“; daneben gibt es die Berichtigung EN ISO 898-1:2013/AC:2013 (= ISO 898-1:2013/Cor 1:2013), die in den Ergebnissen der PKN-Suche (Suchbegriff „ISO 898-1“) nicht vorkommt. Die Berichtigung ersetzt in Tabelle 3 die Zeile 11 — Brinellhärte, mit berichtigten Werten der Klassen 8.8, 9.8, 10.9 und 12.9 — und trat laut ihrem Titelblatt am 9. Oktober 2013 für die offizielle französische Fassung der EN in Kraft; im gelesenen englischen Text hat die Zeile 11 bereits genau diese Werte.

STATUS (Stand der PKN-Karte am 28.10.2026). Die Karte von PN-EN ISO 898-1:2013-06 (englische Fassung) ohne Zurückziehungsetikett: Veröffentlichung 07-06-2013, 68 Seiten, Sektor Maschinenbau und Technik, KT 236 Verbindungselemente und Montagewerkzeuge, „Übernimmt: EN ISO 898-1:2013 [IDT], ISO 898-1:2013 [IDT]“, „Ersetzt: PN-EN ISO 898-1:2009 - englische Fassung, PN-EN ISO 898-1:2009 - deutsche Fassung“, ICS 21.060.10; Felder „Richtlinie“ und „Mandat“ hat die Karte nicht. PKN-Suche, Suchbegriff „ISO 898-1“ (27.10.2026): daneben die zurückgezogenen PN-EN ISO 898-1:2001 (polnische Fassung) und PN-EN ISO 898-1:2009 (englische und deutsche Fassung); eine polnische Fassung der Ausgabe 2013 gibt es in den Ergebnissen nicht.

WIE VIELE LABORATORIEN UND IN WELCHER FORM (Kopie der Datenbank der Akkreditierungsumfänge, vom Produktionsserver am 27.10.2026 aktualisiert, und aktuelle PCA-Dokumente). Die Nummer 898-1 steht in 9 Datensätzen bei 6 polnischen Laboratorien: AB 005 (zwei Datensätze — polnische und englische Fassung derselben Position), AB 023 (zwei), AB 128, AB 342, AB 490, AB 1615 (zwei). In den aktuellen PCA-Dokumenten dieser 6 Laboratorien kommt die Norm insgesamt 9-mal vor — so oft wie in der Kopie; keine Position ist ausgesetzt. Schreibweisen: „PN-EN ISO 898-1:2013-06“ (AB 342, AB 490; AB 1615 mit Punkt — „pkt 9.2“ bei der Zugfestigkeit und „pkt 9.9“ bei der Härte) und „PN-EN ISO 898-1“ ohne Jahr (AB 005, AB 023, AB 128). In denselben Positionen zitierte Normen: PN-EN ISO 6892-1:2020-05 Verfahren 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 und PN-EN ISO 2320 (AB 128), PN-G-15026:2017-04 und DIN 21530-4:2003 (AB 005). Der Reiter „Laboratorien“ („PN-EN ISO 898-1“) zeigt 10 Laboratorien: diese 6 polnischen und 4 tschechische (Abfrage des Reiters auf labcoda.pl, 28.10.2026).

WAS DIE LABORATORIEN PRÜFEN (Datenbankkopie und PCA-Dokumente, ganze Positionen). Mechanische Eigenschaften von Verbindungselementen im Zugverfahren: metallische Verbindungselemente (AB 128 — zusammen mit PN-EN 28839, PN-EN ISO 898-2 und PN-EN ISO 2320), Schrauben und Muttern (AB 490 — mit PN-EN ISO 6892-1 Verfahren B und PN-EN ISO 898-2), Stähle, Nichteisenmetalle und ihre Legierungen nach verschiedenen Behandlungen sowie Schrauben und Stiftschrauben — Rp, Re, Rm, A, Z, F bei Belastungen bis 350 kN, Zugversuch bei Raumtemperatur (AB 342 — mit PN-EN ISO 6892-1 Verfahren B und PN-EN ISO 3506-1); Verbindungselemente — Zugfestigkeit Rm bei Kräften bis 50 kN (AB 1615, Punkt 9.2 mit PN-EN ISO 6892-1 Verfahren B) und Härte HV10 nach Vickers (AB 1615, Punkt 9.9 mit PN-EN ISO 6507-1); metallische Dübel — Spreiz-, Einschlag-, Schraub- und Verbunddübel — Tragfähigkeit von Gewindedübeln im Zugversuch von 1–1000 kN (AB 023, zusammen mit PN-EN ISO 3506-1); Bügel und Verbindungen von Ausbaurahmen aus Rinnenprofilen — in derselben Position u. a. Widerstand gegen Prüfkraft von ganzen Schrauben, Muttern und Hakenschrauben bei Kräften bis 1000 kN (AB 005, zusammen mit PN-G-15026:2017-04, DIN 21530-4:2003 und PN-EN ISO 898-2).

WO MAN LEICHT EIN SCHEINBAR RICHTIGES ERGEBNIS ERHÄLT. Erstens — Temperatur: Die Anforderungen gelten für Prüfungen bei 10–35 °C (Ausnahme: Kerbschlagarbeit — bei −20 °C); Eigenschaften bei anderer Temperatur sind von ihnen nicht erfasst. Zweitens — Durchmesser und Verwendung: In Klasse 8.8 unterscheiden sich die Werte für d ≤ 16 mm und d > 16 mm (Rm 800 und 830 MPa, Rp0,2 640 und 660 MPa), für Schrauben für den Stahlbau gilt die Spalte d > 16 mm bereits ab M12, und die Krafttabellen haben für sie eigene Werte M12–M16 — die Anwendung der allgemeinen Zeile ergibt eine falsche Konformität. Drittens — die Tabelle: Regelgewinde (Tabellen 4 und 5) und Feingewinde (Tabelle 6) haben unterschiedliche Spannungsquerschnitte, und Gewinde 6az zum Feuerverzinken — nach ISO 10684 verringerte Werte. Viertens — eingeschränkte Belastbarkeit: Ein Erzeugnis mit niedrigem Kopf oder Senkkopf oder mit Dünnschaft (Bezeichnung mit Null, z. B. 08.8) wird mit anderen Prüfungen geprüft (9.4, 9.5) und darf nicht nach den Anforderungen voller Belastbarkeit beurteilt werden. Fünftens — die Werte Rpf,min der Klassen 4.8, 5.8 und 6.8 sind keine Prüfkriterien (Fußnote e). Sechstens — in einer Position mit PN-EN ISO 3506-1 (Verbindungselemente aus nichtrostendem Stahl) muss der Bericht angeben, nach welcher Norm das Ergebnis beurteilt wurde, weil ISO 898-1 nur Kohlenstoffstahl und legierten Stahl betrifft.

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Der gelesene Auszug aus ISO 898-1:2013 endet mit Tabelle 6 (Abschnitt 7). Wir geben nicht an: Tabelle 7 (Prüfkräfte für Feingewinde), den Ablauf der Prüfverfahren (Abschnitte 8–9 — wir kennen nur ihre Titel aus dem Inhaltsverzeichnis), die Kennzeichnung (Abschnitt 10) und die Anhänge A–C. Verweise auf die Norm in Rechtsvorschriften haben wir nicht geprüft.

Prinzip der Methode

Die Eigenschaften der Verbindungselemente werden mit den in Abschnitt 9 der Norm festgelegten Prüfungen ermittelt — u. a. Zugversuch an der fertigen Schraube (auch mit Keil — Punkt 9.1) oder an einer abgedrehten Probe, Prüfkraftprüfung, Härtemessung —, und das Ergebnis wird mit den Anforderungen der Festigkeitsklasse verglichen: Mindestzugfestigkeit Rm, Streckgrenze, Prüfspannung Sp, Dehnung und Härte (Tabelle 3) sowie Mindestbruchkraft Fm,min = As,nom × Rm,min und Prüfkraft Fp = As,nom × Sp,nom für das jeweilige Gewinde (Tabellen 4–6; ISO 898-1:2013, Abschnitte 5–9).

Anwendungen

• Schrauben und Stiftschrauben aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl, metrisches ISO-Regelgewinde M1,6–M39 und Feingewinde M8×1–M39×3 (ISO 898-1:2013, Abschnitt 1)
• Beurteilung der Konformität mit den Festigkeitsklassen 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9 und 12.9 (auch von Erzeugnissen mit eingeschränkter Belastbarkeit, z. B. 08.8)
• In Akkreditierungsumfängen: metallische Spreiz-, Einschlag-, Schraub- und Verbunddübel; ganze Schrauben, Muttern und Hakenschrauben von Verbindungen von Ausbaurahmen aus Rinnenprofilen; metallische Verbindungselemente, Schrauben und Muttern
• In Akkreditierungsumfängen: 6 polnische Laboratorien — Zugversuche bis 50, 350 und 1000 kN, Härte HV10

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

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

Titel (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

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Erzeugnis und Klasse festlegen

   Gewinde (Regel- oder Feingewinde), Durchmesser, Festigkeitsklasse und ob das Erzeugnis volle oder eingeschränkte Belastbarkeit hat (Bezeichnung mit Null); Auswahl der für die jeweilige Gruppe durchführbaren Prüfungen (Abschnitt 8 — Titel).

2. Prüfungen

   Für das Erzeugnis geeignete Prüfungen aus Abschnitt 9, z. B. Zugversuch zur Ermittlung von Rm (9.2), Prüfkraft (9.6), Härte (9.9) — bei einer Umgebungstemperatur von 10–35 °C.

3. Beurteilung

   Vergleich mit Tabelle 3 (Zeile für den maßgebenden Durchmesser) sowie mit Fm,min und Fp aus den Tabellen 4–6 für das jeweilige Gewinde.

4. Ergebnis

   Konformität mit der Festigkeitsklasse unter Angabe der Normen und Punkte, nach denen geprüft wurde. PN-EN ISO 898-1:2013-06 — aktuell (Stand der PKN-Karte am 28.10.2026; englische Fassung).

Erforderliche Geräte und Apparatur

Arbeitsschutz und Sicherheit

• FACHLICHER HINWEIS: Die Anforderungen gelten für Prüfungen bei 10–35 °C; Eigenschaften bei anderer Temperatur sind von ihnen nicht erfasst
• FACHLICHER HINWEIS: Ein Erzeugnis mit eingeschränkter Belastbarkeit (z. B. 08.8) wird nicht nach den Anforderungen voller Belastbarkeit beurteilt
• Bruchversuche an Schrauben mit hohen Kräften (in den Umfängen bis 1000 kN) — Schutzeinrichtungen der Maschine und Sicherheitsbereich

Häufige Fragen