In der Werkstoffkunde ist die Zugfestigkeit eine der wichtigsten Eigenschaften, wenn es um Schrauben und andere Befestigungselemente geht. Nicht jede Schraube ist gleich belastbar – und genau hier spielt die Zugfestigkeit eine zentrale Rolle.
Was ist Zugfestigkeit?
Die Zugfestigkeit beschreibt, wie viel Zugkraft ein Werkstoff – in unserem Fall eine Schraube – aushalten kann, bevor sie reißt oder versagt. Wenn man eine Schraube mit wachsender Kraft auseinanderzieht, gibt es einen Punkt, an dem sie nicht mehr standhält – dieser Punkt ist die Zugfestigkeit.
Schraubenkennzeichnung: Was bedeutet 8.8 oder 12.9?
Du findest auf vielen Schraubenköpfen Zahlen wie z.B. 8.8, 10.9 oder 12.9. Diese Kennzahlen geben Aufschluss über die Festigkeit der Schraube – genauer gesagt über zwei Werte:
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Zugfestigkeit: erste Zahl × 100 → ergibt den Wert in N/mm²
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Streckgrenze: zweite Zahl x 10 → % der Zugfestigkeit
Beispiel: Schraube mit der Kennung 12.9
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Zugfestigkeit: 12 × 100 = 1200 N/mm²
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Streckgrenze: 9 → 90 % von 1200 = 1080 N/mm²
🛠️ Streckgrenze = der Punkt, ab dem sich die Schraube plastisch (dauerhaft) verformt.
Das Spannungs-Dehnungs-Diagramm – vereinfacht erklärt
Ein Diagramm zeigt, wie sich ein Werkstoff unter Zugbelastung verhält. Die horizontale Achse zeigt die Dehnung, die vertikale Achse die Zugkraft.
Je höher die Zahlen sind (z. B. 12.9 statt 8.8), desto härter und fester ist die Schraube – aber auch spröder, mit weniger plastischem Bereich.
Wozu braucht man so viel Zugfestigkeit?
Hochfeste Schrauben (z. B. 12.9) werden an stark belasteten Stellen eingesetzt – etwa bei:
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Kurbelschrauben am Fahrrad
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Maschinenbauteilen
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Fahrwerken und Bremsanlagen
Beispiel:
Eine kleine Kurbelschraube wird mit 48 Nm angezogen – eine enorme Belastung für ihre Größe. Das funktioniert nur, weil sie aus hochfestem Material (z. B. 12.9) besteht.
Warum ist die Schraubendicke trotzdem wichtig?
Die Zugfestigkeit wird immer pro mm² Querschnittsfläche angegeben. Eine dickere Schraube mit derselben Festigkeitsklasse kann also mehr absolute Kraft aufnehmen, weil die Fläche des Materials größer ist.
Formel:
Zugfestigkeit (N/mm²) × Querschnittsfläche (mm²) = Maximale Zugkraft (N)
Übersicht: Was bedeutet die Schraubenkennzahl?
| Kennzeichnung | Zugfestigkeit (N/mm²) | Streckgrenze (%) | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 60 % | Für leichte Anwendungen |
| 8.8 | 800 | 80 % | Standard im Maschinenbau |
| 10.9 | 1000 | 90 % | Höhere Belastungen |
| 12.9 | 1200 | 90 % | Sehr hohe Belastbarkeit, spröde |
Fazit: Zugfestigkeit erkennen & richtig nutzen
Wenn du eine Schraube mit der Bezeichnung 12.9 oder 10.9 findest, solltest du wissen:
➡️ Diese Schraube wurde für hohe Belastungen konzipiert.
Wenn du hingegen eine 4.6-Schraube nutzt, ist klar:
➡️ Sie eignet sich nicht für stark beanspruchte Verbindungen.
Merke dir:
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Erste Zahl × 100 = maximale Belastung pro mm²
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Zweite Zahl x 10 = Streckgrenze in % (ab hier beginnt bleibende Verformung)
💡 Tipp für die Praxis:
Achte beim Austausch von Schrauben immer auf die gleiche Festigkeitsklasse. Du kannst auf eine höhere Festigkeitsklasse ausweichen, aber niemals auf eine niedrigere!
Wenn du Fragen zu Schraubenkennzeichnungen, Materialien oder zur Auswahl der richtigen Festigkeitsklasse hast, hilft dir unser Team gerne weiter.