Schrauben Potenziale und Risiken von ultra-hochfesten Schrauben

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Die Anforderungen an Verbindungs- und Befestigungselemente steigen mit der zunehmenden Komplexität moderner Konstruktionen. Neben einer höheren Leistungsfähigkeit gehören Leichtbaupotenziale, Sicherheitsaspekte und wirtschaftliche Effizienz dazu. Ultra-hochfeste Schrauben könnten hier Lösungen bieten.

Die Festigkeitsklassen hochfester Schrauben sind nach DIN EN ISO 898-1 definiert und reichen von 8.8 über 10.9 bis 12.9. Die Gemeinsamkeit von konventionellen Schrauben ist das martensitische Vergütungsgefüge, welches durch Abschrecken und Anlassen erzielt wird. Diese Schrauben bieten hohe Zugfestigkeiten und Klemmkräfte, sind jedoch mit zunehmender Festigkeit auch empfindlicher gegenüber Wasserstoffversprödung.

Innerhalb der hochfesten Schrauben repräsentiert die Klasse 12.9 die höchsten Festigkeiten. Sie ist jedoch anfällig für Spannungsrisskorrosion und deshalb nur in geschützten Umgebungen sinnvoll einsetzbar. Anwendungen finden sich typischerweise in Bereichen wie Verbrennungsmotoren oder Getrieben, in denen Schrauben vor korrosiven Einflüssen abgeschirmt sind. In offen exponierten Anwendungen sind Festigkeitsklassen oberhalb von 10.9 nur eingeschränkt nutzbar, da Korrosionsschutzmaßnahmen den Prozess der Wasserstoffaufnahme zwar verlangsamen, jedoch nicht vollständig verhindern können.