机械紧固件 技术供货条件 用于-200°C至+700°C温度范围且具有特殊机械性能的螺栓连接件

Mechanische Verbindungselemente

Technische Lieferbedingungen

Teile für Schraubenverbindungen mit besonderen mechanischen Eigenschaften zum Einsatz bei Temperaturen von -200 °C bis +700 °C

Fasteners; Technical specifications; Part for bolted connections with specific mechanical properties for use at temperatures ranging from -200 °C to +700 °C

Éléments de fixation; Spécifications techniques; Éléments pour assemblages vissés avec caractéristiques mécaniques spécifiques pour emploi à températures comprises entre -200 °C et +700 °C

1 Anwendungsbereich

Diese Norm legt mechanische Eigenschaften von Teilen für Schraubenverbindungen fest, die in sicherheitstechnisch relevanten Bereichen, wie z. B.

• bei Druckbehältern,
• bei Dampfkesseln,
• im chemischen Apparatebau und
• in der Kältetechnik

bei Anwendungstemperaturen zwischen -200 °C und +700 °C eingesetzt werden und an die erhöhte Anforderungen bezüglich der Kaltzähigkeit bzw. der Warmfestigkeit gestellt werden.

ANMERKUNG: Die in der Ausgabe 03.80 vom DIN 267 Teil 13 noch enthaltenen Festlegungen für die Produktklassen T1, T2 und T3 wurden in DIN 267 Teil 29 übernommen. DIN 267 Teil 29 gilt auch, wenn in vorhandenen Unterlagen die Produktklassen T1, T2 oder T3 nach DIN 267 Teil 13 gefordert werden.

2 Werkstoffe und Festigkeitsklassen

Für mechanische Verbindungselemente, die im Temperaturbereich zwischen -200 °C und +700 °C eingesetzt werden sollen, werden die Werkstoffe und Festigkeitsklassen in den Tabellen 1, 2 und 4 verwendet. Sie sind gegliedert nach:

• Anwendungstemperaturen von -200 °C bis unter -10 °C (siehe Abschnitt 2.1, Tabelle 1)
• Anwendungstemperaturen von -10 °C bis +300 °C (siehe Abschnitt 2.2, Tabelle 2)
• Anwendungstemperaturen über +300 °C (siehe Abschnitt 2.3, Tabelle 4)

Soweit die Festigkeitswerte von Schrauben und Muttern nicht in DIN EN 20 898 Teil 1, DIN ISO 898 Teil 2, und DIN ISO 3506 erfaßt sind, gelten die Werkstoffnormen DIN 17 240, DIN 17 280 und DIN 17440.

Werden darüber hinaus zusätzliche Bedingungen gestellt, sind diese bei Bestellung zu vereinbaren, z. B. nach den AD-Merkblättern W 2, W 7 und W 10, den VdTÜV-Werkstoffblättern 435/3 und 490 oder den Technischen Regeln für Dampfkessel TRD 106.

Fortsetzung Seite 2 bis 5

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2.1 Werkstoffe für Anwendungstemperaturen von -200 °C bis unter -10 °C

Tabelle 1: Werkstoffe

Kurzname	Werkstoffnummer	nach	Kennzeichen	Anhalt für die übliche untere Grenze der Anwendungstemperaturen im Dauerbetrieb1)
26 CrMo 4	1.7219	DIN 17 280	KA	- 60 °C
12 Ni 19	1.5680		KB	- 120 °C
X 5 CrNi 18 10	1.4301	DIN 17 440 DIN ISO 3506 bzw. AD-W 10	A22)	- 200 °C
X 5 CrNi 18 12	1.4303		A22)	- 200 °C
X 6 CrNiTi 18 10	1.4541		A22)	- 200 °C
X 5 CrNiMo 17 12 2	1.4401		A42)	3)	- 60 °C
				4)	- 200 °C
X 6 CrNiMoTi 17 12 2	1.4571	A42)	3)	- 60 °C
4)	- 200 °C

1) Siehe hierzu auch AD-Merkblatt W 10

2) Den Kennzeichen A2 und A4 ist die Kennziffer für die gewünschte Festigkeitsklasse anzufügen, z. B. A2-70 (siehe DIN ISO 3506), sofern dies aus Platzgründen möglich ist. Wird ein bestimmter Werkstoff gewünscht, so ist anstelle der Stahlgruppe nach DIN ISO 3506 der Kurzname des Werkstoffes oder die Werkstoffnummer anzugeben. Dies gilt auch für Teile mit Gewinde über M 39.

3) Schrauben mit Kopf

4) Schrauben ohne Kopf

2.2 Festigkeitsklassen für Anwendungstemperaturen von -10 °C bis +300 °C

Tabelle 2: Festigkeitsklassen (Werkstoffe)

Festigkeitsklasse		Kennzeichen
Schrauben nach DIN EN 20 898 Teil 1	Muttern nach DIN ISO 898 Teil 2	Schrauben nach DIN EN 20 898 Teil 1	Muttern nach DIN ISO 898 Teil 2
5.6	5-21)	5.6	5-21)
8.8	8	8.8	8

1) Durch den Zusatz „-2“ zum Kennzeichen der Festigkeitsklasse werden Thomasstahl und Automatenstahl ausgeschlossen.

Tabelle 3: Warmstreckgrenzen für Festigkeitsklassen 5.6 und 8.8

Festigkeitsklasse	Mindest-Streckgrenze ReH bzw. Rp 0,2 in N/mm2 bei
	+ 20 °C	+ 100 °C	+ 200 °C	+ 250 °C	+ 300 °C
5.6	300	270	230	215	195
8.8	640	590	540	510	480

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2.3 Werkstoffe für Anwendungstemperaturen über +300 °C

Tabelle 4: Werkstoffe

Kurzname	Werkstoffnummer	nach	Kennzeichen	Anhalt für die übliche obere Grenze der Anwendungstemperaturen im Dauerbetrieb
C 35 N1) oder C 35 V1)	1.0501	DIN 17 240	Y	+350 °C
Ck 35	1.1181		YK	+350 °C2)
35 B 25)	1.5511	DIN 1654 Teil 4 VdTÜV WB 490	YB	+350 °C2)
24 CrMo 5	1.7258	DIN 17 240	G	+400 °C
21 CrMoV 5 7	1.7709		GA	+540 °C
40 CrMoV 4 7	1.7711		GB	+500 °C6)
X 22 CrMoV 12 1	1.4923		V3) VH4)	+580 °C
X 19 CrMoVNBn 11 1	1.4913		VW	+580 °C
X 8 CrNiMoBNb 16 16	1.4986		S	+650 °C
X 5 NiCrTi 26 15	1.4980	VdTÜV WB 435/3	SD	+650 °C
NiCr20TiAl	2.4952	DIN 17 240	SB	+700 °C

1) Nur für Muttern

2) Für Muttern kann die übliche obere Grenze der Temperatur im Dauerbetrieb um 50 °C höher sein.

3) Kennzeichen V für Werkstoff X 22 CrMoV 12 1 nach DIN 17 240 mit der 0,2 % Dehngrenze R_p0,2 ≥ 600 N/mm².

4) Kennzeichen VH für Werkstoff X 22 CrMoV 12 1 nach DIN 17 240 mit der 0,2 % Dehngrenze R_p0,2 ≥ 700 N/mm².

5) Eigenschaften bei hohen Temperaturen siehe VdTÜV Werkstoffblatt 490. In DIN 1654 Teil 4 sind für diesen Werkstoff z. Z. nur mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur festgelegt.

6) Temperatur gegenüber DIN 17 240 geändert, da die Zeitstandfestigkeit bei hohen Temperaturen in DIN 17 240 zu hoch angesetzt ist.

Tabelle 5: Zweckmäßige Werkstoff-Paarungen für Schraube und Mutter

Werkstoff
Schraube	Mutter
Ck 35 35 B 2	C 35 N, C 35 V, Ck 35, 35 B 2
24 CrMo 5	Ck 35, 35 B 2, 24 CrMo 5
21 CrMoV 5 7	24 CrMo 5 21 CrMoV 5 7
40 CrMoV 4 7	21 CrMoV 5 7
X 22 CrMoV 12 1 X 19 CrMoVNBn 11 1	X 22 CrMoV 12 1
X 8 CrNiMoBNb 16 16	X 8 CrNiMoBNb 16 16
X 5 NiCrTi 26 15	X 5 NiCrTi 26 15
NiCr20TiAl	NiCr20TiAl

ANMERKUNG: Werden bei Schraubenverbindungen mit Werkstoffen nach Abschnitt 2.3 Dehnhülsen verwendet, so ist für diese der gleiche Werkstoff wie für die jeweilige Schraube zu bevorzugen.

Bei hohen Temperaturen und bei vollem Ausnutzen der Festigkeitswerte des Schraubenwerkstoffes wird die Relaxation der Schraubenverbindung erheblich verstärkt, wenn für die Mutter ein zu weicher Werkstoff gewählt wird. Deshalb sollten für solche Verbindungen das Verhältnis der maßgebenden Festigkeitseigenschaften (Warmstreckgrenze) von Mutterwerkstoff zum Schraubenwerkstoff den Faktor 0,7 nicht unterschreiten.

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3 Kennzeichnung

Verbindungselemente nach dieser Norm müssen mit dem Herkunftszeichen und dem Kennzeichen des Werkstoffes bzw. der Festigkeitsklasse nach den Tabellen 1, 2 und 4 gekennzeichnet sein, sofern dies aus Platzgründen möglich ist.

Der Kennzeichnungsort ist entsprechend DIN EN 20 898 Teil 1, DIN ISO 898 Teil 2, DIN ISO 3506 oder DIN 2510 Teil 3 bis Teil 7 zu wählen, sofern nicht anderes vereinbart wurde.

4 Bezeichnung

In der Bezeichnung von mechanischen Verbindungselementen aus kaltzähen oder warmfesten Werkstoffen ist die Festigkeitsklasse oder der Werkstoff an der hierfür vorgesehenen Stelle einzusetzen, z. B.

Sechskantschraube ISO 4014 — M 12 × 80 — 26 CrMo 4

Sechskantmutter ISO 4032 — M 12 — 5-2

Schraubenbolzen DIN 2510 LM 30 × 200 — X 8 CrNiMoBNb 16 16

Sollen, insbesondere bei mechanischen Verbindungselementen für den Einsatz bei hohen Temperaturen, die Produktklassen T1, T2 oder T3 nach DIN 267 Teil 29 gelten, so sind diese zusätzlich in der Bezeichnung anzugeben, z. B.

Sechskantschraube ISO 4014 — M 12 × 80 — 8.8 — T1

Schraubenbolzen DIN 2510 LM 30 × 200 — 24 CrMo 5 — T2

5 Prüfung

5.1 Prüfung der mechanischen Eigenschaften und Werkstoffe

Werden Verbindungselemente durch mechanische Bearbeitung ohne anschließende Wärmebehandlung hergestellt, so genügt die Prüfung der verwendeten Stähle entsprechend den jeweiligen Stahlnormen. Bei kalt- oder warmgeformten Teilen ist nach der letzten Wärmebehandlung (möglichst am Fertigteil) zu prüfen. Diese Prüfungen sind durchzuführen für

a) Schrauben und ähnliche Teile mit Festigkeitsklassen (nach Abschnitt 2.2) nach DIN EN 20 898 Teil 1,

b) Muttern und ähnliche Teile mit Festigkeitsklassen (nach Abschnitt 2.2) nach DIN ISO 898 Teil 2,

c) Teile nach DIN ISO 3506 nach den dort angeführten Festlegungen,

d) Teile aus kaltzähen Stählen (nach Abschnitt 2.1) und warmfesten Stählen (nach Abschnitt 2.3) in Anlehnung an DIN EN 20 898 Teil 1 und DIN ISO 898 Teil 2.

5.2 Annahmeprüfung

Für die Annahmeprüfung gilt DIN ISO 3269, falls nicht andere oder zusätzliche Festlegungen bei Bestellung vereinbart werden.

5.3 Nachweis der Güteeigenschaften

Als Nachweis der Güteeigenschaften kann eine Bescheinigung über Werkstoffprüfungen nach DIN 50 049 vereinbart werden.

Zitierte Normen und andere Unterlagen

DIN 267 Teil 29	Mechanische Verbindungselemente; Produktklassen für Teile für Schraubenverbindungen zum Einsatz bei Temperaturen von -200 °C bis +700 °C
DIN 1654 Teil 4	Kaltstauch- und Kaltfließpreßstähle; Technische Lieferbedingungen für Vergütungsstähle
DIN 2510 Teil 3	Schraubenverbindungen mit Dehnschaft; Schraubenbolzen
DIN 2510 Teil 4	Schraubenverbindungen mit Dehnschaft; Stiftschrauben
DIN 2510 Teil 5	Schraubenverbindungen mit Dehnschaft; Sechskantmuttern
DIN 2510 Teil 6	Schraubenverbindungen mit Dehnschaft; Kapselmuttern
DIN 2510 Teil 7	Schraubenverbindungen mit Dehnschaft; Dehnhülsen
DIN 17 240	Warmfeste und hochwarmfeste Werkstoffe für Schrauben und Muttern, Gütevorschriften
DIN 17 280	Kaltzähe Stähle; Technische Lieferbedingungen für Blech, Band, Breitflachstahl, Formstahl, Stabstahl und Schmiedestücke
DIN 17440	Nichtrostende Stähle; Technische Lieferbedingungen für Blech, Warmband, Walzdraht, gezogenen Draht, Stabstahl, Schmiedestücke und Halbzeug
DIN 50 049	Metallische Erzeugnisse; Arten von Prüfbescheinigungen; Deutsche Fassung EN 10 204 : 1991
DIN EN 20 898 Teil 1	Mechanische Eigenschaften von Verbindungselementen; Teil 1: Schrauben (ISO 898-1 : 1988); Deutsche Fassung EN 20 898-1 : 1991
DIN ISO 898 Teil 2	Mechanische Eigenschaften von Verbindungselementen; Muttern mit festgelegten Prüfkraften
DIN ISO 3269	Mechanische Verbindungselemente; Annahmeprüfung; Identisch mit ISO 3269 : 1988
DIN ISO 3506	Verbindungselemente aus nichtrostenden Stählen; Technische Lieferbedingungen; Identisch mit ISO 3506 : 1979

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DIN 267 Teil 13

AD-Merkblatt W 2	Austenitische Stähle
AD-Merkblatt W 7	Werkstoffe für Druckbehälter; Schrauben und Muttern aus ferritischen Stählen
AD-Merkblatt W 10	Werkstoffe für tiefe Temperaturen
TRD 106	Technische Regeln für Dampfkessel; Schrauben und Muttern aus Stahl
VdTÜV WB 435/3¹)	Warmfester austenitischer Walz- und Schmiedestahl X 5 NiCrTi 26 15 Werkstoff Nr.1.4980
VdTÜV WB 490¹)	Schrauben und Muttern aus dem warmfesten Stahl 35 B 2; Werkstoff Nr.1.5511

Frühere Ausgaben

DIN 267 Teil 13: 07.68, 03.80

Änderungen

Gegenüber der Ausgabe März 1980 wurden folgende Änderungen vorgenommen:

a) Norm wurde in DIN 267 Teil 13 und DIN 267 Teil 29 aufgeteilt.

b) Titel und Anwendungsbereich wurden geändert.

c) Die Abschnitte 3, 4, 5, 6 und 7 über Gewinde, Produktklassen, Rauhtiefen und Toleranzen wurden in die Norm DIN 267 Teil 29 übernommen.

d) In der Tabelle 1 wurden die Werkstoffe mit den Normen DIN 17 280 und DIN 17440 abgestimmt. Die Werkstoffe X 12 CrNi 18 9 (1.6900) und X 10 CrNiTi 18 10 (1.6903) wurden gestrichen.

e) Die Bedeutung des Zusatzes „-2“ zur Festigkeitsklasse wurde erweitert.

f) In den Tabellen 2 und 3 ist der Zusatz „-2“ zu der Festigkeitsklasse 5.6 entfallen (Fehlerberichtigung), die Festigkeitsklasse 4.6-2 wurde gestrichen.

g) Die Warmstreckgrenzen für die Festigkeitsklasse 8.8 wurden in der Tabelle 3 als allgemeingültig ausgewiesen. Der bisherige Hinweis auf „Anhaltswerte“ wurde gestrichen.

h) In der Tabelle 4 wurde der Werkstoff Cq 35 durch 35 B 2 ersetzt.

i) In der Tabelle 4 „Werkstoffe“ wurde für den Werkstoff C 35 zusätzlich der Zustand „vergütet (V)“ festgelegt.

j) Der Anhang A wurde gestrichen.

k) Der Abschnitt Anwendungsbeispiele wurde gestrichen.

l) Der Inhalt der Norm wurde redaktionell überarbeitet.

Erläuterungen

Die Aufteilung der früheren Norm DIN 267 Teil 13 in zwei getrennte Normen wurde aus folgenden Gründen vorgenommen:

1) Mechanische Eigenschaften (Festigkeitsklassen, Werkstoffe) und Produktklassen (Toleranzen) für mechanische Verbindungselemente werden üblicherweise in getrennten Normen festgelegt und bei Bestellung der Produkte getrennt angegeben.

2) Ein fester Zusammenhang zwischen den mechanischen Eigenschaften nach DIN 267 Teil 13 und Toleranzen nach DIN 267 Teil 29 besteht nicht. Es muß z. B. möglich sein, Verbindungselemente für den Einsatz bei tiefen Temperaturen aus Werkstoffen nach DIN 267 Teil 13 zu bestellen, ohne daß zugleich eine der Toleranzklassen nach DIN 267 Teil 29 gilt.

Durch Querverweise in beiden Normen soll ihre Anwendung insbesondere auch mit Rücksicht auf bestehende Unterlagen erleichtert werden.

Der Zusatz „-2“ bei der Festigkeitsklasse 5 für Muttern bedeutet nunmehr, daß neben Thomasstahl auch Automatenstahl nicht zulässig ist. Diese Festlegung ist nach Meinung der Experten für die im Anwendungsbereich der Norm angegebenen Einsatzgebiete der Verbindungselemente unverzichtbar. Das Verbot von Automatenstahl bedeutet natürlich nicht, daß solche Muttern nicht spanend hergestellt werden dürfen.

Im Text der Norm wird auf die Norm DIN 267 Teil 29 verwiesen. Der Entwurf zu dieser Norm lief unter der Nummer DIN 2510 Teil 9. Die Nummernänderung war aus formalen Gründen (Gleichheit der Gruppentitel) notwendig.

Internationale Patentklassifikation

F 16 B 035/00

F 16 B 037/00

F 16 B 033/00

F 16 B 017/00

1) Zu beziehen bei: Verlag TÜV Rheinland GmbH, Postfach 10 17 50, 50672 Köln.

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Tabelle 3 (fortgesetzt)

Lehren	Außendurchmesser		Flankendurchmesser			Kerndurchmesser		Steigung	Teil-Flankenwinkel	Lehrenlänge (Richtwerte)
	Soll-maße mm	Grenz-ab-maße µm	Soll-maße mm	Grenz-ab-maße µm	Zul. Abnutzung µm	Soll-maße mm	Grenz-ab-maße µm	Tpa µm	Tα/2 min	mm
Außen-gewinde	Gewinde-Gutlehring		Mindestmaß: 48,254		42,225	±21	+48 0	37,254	±21	±7	±7	56
	Gewinde-Einstelllehre	Gut	47,254	±26	42,190	±11	–	Höchstmaß: 36,254		±6	±7	45
		Ausschuss	46,779	±26	41,747	±11	–	Höchstmaße: 35,779		±6	±7	45
	Gewinde-Ausschusslehring		mit Einstich; Mindestmaß: 48,254		41,758	±21	+36 0	39,758	±42	±6	±9	40

^a Die Steigungstoleranz T_p gilt für eine beliebige Anzahl innerhalb der Gewindelänge der Lehre liegender Gänge.

Tabelle 4 — Lehrenmaße für Gewinde der Normenreihe DIN 263 – Tr 40 × 16 P8

Lehren	Außendurchmesser		Flankendurchmesser			Kerndurchmesser		Steigung	Teil-Flankenwinkel	Lehrenlänge (Richtwerte)
	Soll-maße mm	Grenz-ab-maße µm	Soll-maße mm	Grenz-ab-maße µm	Zul. Abnutzung µm	Soll-maße mm	Grenz-ab-maße µm	Tpa µm	Tα/2 min	mm
Innengewinde	Gewinde-Gutlehrdorn		40,035	±26	36,035	±13	0 –39	Höchstmaß: 31,500		±7	±8	60
	Gewinde-Ausschusslehrdorn		38,013	±26	36,413	±13	0 –28	mit Einstich; Höchstmaß: 31,500		±6	±10	45
Außen-gewinde	Gewinde-Gutlehring		Mindestmaß: 40,500		35,225	±21	+48 0	33,000	±21	±7	±8	60
	Gewinde-Einstelllehre	Gut	40,000	±26	35,190	±11	–	Höchstmaß: 31,500		±6	±8	50
		Ausschuss	39,600	±26	34,822	±11	–	Höchstmaße: 31,100		±6	±8	50
	Gewinde-Ausschusslehring		mit Einstich; Mindestmaß: 40,500		34,833	±21	+36 0	33,233	±42	±6	±10	45

^a Die Steigungstoleranz T_p gilt für eine beliebige Anzahl innerhalb der Gewindelänge der Lehre liegender Gänge.

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