1x1 der Holzprodukte - Raiss

H. Hausbau
H8. Verbindungsmittel
Bei den Materialeigenschaften von Verbindungsmitteln wird eine Vielzahl
von Begriffen verwendet, die im folgenden kurz erläutert werden.
Nichtrostender Stahl
In DIN EN 10020 werden nichtrostende Stähle definiert als Stähle mit
einem Massenanteil von mindestens 10,5 % Chrom und höchstens
1,2 % Kohlenstoff. Nichtrostende Stähle sind nicht generell mit Edelstählen
gleichzusetzen. Sie bilden jeweils eine eigenständige Hauptgüteklasse.
Die Gruppe der nichtrostenden Stähle zählt weit mehr als 120
verschiedene Sorten, wobei sich grundsätzlich vier Gefügeformen ausbilden
können:
• Austenitischer Stahl – Austenit hat eine kubisch-flächenzentrierte
Gitterstruktur. Wichtigste und bekannteste Edelstahlsorte, besonders
resistent gegen Rost und leicht zu verarbeiten. Abkürzungen z. B. A2,
A4.
• Martensitischer Stahl – Martensit entsteht durch Umwandlung von
Austenit in eine tetragonal raumzentrierte Gitterstruktur. Es können
unterschiedliche Stoffe als Legierung beigefügt werden.
Charakteristisch ist ein hohes Maß an Härte und Festigkeit.
Abkürzungen z. B. C1, C3 und C4.
• Ferritischer Stahl – Ferrit besitzt eine kristalline Struktur. Die
Bezeichnung ist abgeleitet vom lateinischen Wort „Ferrum“ für Eisen.
Abkürzung F1.
• Austenitisch-Ferritischer Stahl (Duplex-Stahl) – weist ein
zweiphasiges Gefüge auf, das aus einer Ferrit-Matrix mit Inseln aus
Austenit besteht. Duplexstähle sind rost- und säurebeständig. Der
Werkstoff D6 (Werkstoffnummer 1.4462) ist besonders geeignet für
Verbindungsmittel in Meeresnähe. Produkte für diesen Werkstoff sind
z. B. Sechskantschrauben und Gewindestangen.
i
Beständigkeit gegen
Stahlsorte Rost Säure
A2 gut ausreichend
Austenit A4 sehr gut sehr gut
A5 außerordentlich gut außerordentlich gut
C1
Martensit C3 befriedigend ungenügend
C4
Ferrit F1 gut ungenügend
Tab. H8.3 Eigenschaften einiger nichtrostender Stähle.
Edelstahl
Als Edelstahl werden alle legierten oder unlegierten Stähle bezeichnet,
die einen besonders hohen Reinheitsgrad besitzen. Ein Edelstahl muss
aber nicht zwangsläufig auch ein nichtrostender Stahl sein. Das wird erst
durch ganz bestimmte Bestandteile der Legierung erreicht. Besonders
reiner Edelstahl mit einem sehr geringen Kohlenstoffgehalt trägt zusätzlich
ein „L“ an der Edelstahlklasse, beispielsweise A4L.
V2A, V4A
Im Jahre 1912 wurden verschiedene Schmelzversuche zur Herstellung
von rostfreiem Edelstahl durchgeführt. Diese erhielten folgende Bezeichnungen:
Versuchsschmelze + Nummer (1/2/3/4/5) + Austenit
oder kurz V2A, V4A usw.
Die Stahlsorte V2A wird in seiner ursprünglichen Variante (Werkstoffnummer
1.4300) nicht mehr hergestellt. Heute sind die Bezeichnungen
V2A und V4A nicht eindeutig und werden „umgangssprachlich“ benutzt.
Im Metallbau sind mit V2A meist die Chrom-Nickel-Stähle 1.4301,
1.4541 und 1.4307 gemeint, während V4A für die Chrom-Nickel-Molybdän-Stähle
1.4401, 1.4571 und 1.4404 steht.
Die DIN EN ISO 3506-1 definiert die Kennzeichnung von Chrom-Nickel-
Molybdän-Stählen für Verbindungselemente und zählt 1.4401 zur
Gruppe A4, 1.4404 zur Gruppe A4L und 1.4571 zur Gruppe A5.
Erläuterungen zu Werkstoffnummern bei nichtrostendem Stahl
1.4301
1.4301
1.4401
1.4567
1.4301
Werkstoffhauptgruppe
Ziffer 1 = Gruppe der Stähle
Sortennummer / Stahlgruppe (zweistellige Ziffer)
Ziffer 43 = nichtrostender Stahl mit 2,5 % Nickel
Ziffer 44 = wie 43, mit Molybdän
Ziffer 45 = nichtrostender Stahl mit Sonderzusätzen
Zählnummer (zweistellige Ziffer)
Ziffer 01 = erster mit dieser Zusammensetzung
hergestellter Stahl
Um Edelstähle hinsichtlich ihrer Korrosionsbeständigkeit leichter einordnen
und die Werkstoffe passend auswählen zu können, sind sogenannte
Korrosionsbeständigkeitsklassen (CRC) für die Konstruktionen von
Stahlbauten definiert, von CRC I „gering“ bis zu CRC V „sehr stark“.
Auswahl von Werkstoffen für Verbindungsmitteln
Für Stahlsorten aus nichtrostendem Stahl wird unter anderem auf die
Zulassung Z-30.3-6 der Informationsstelle Edelstahl Rostfrei verwiesen.
Darin erfolgt eine Zuordnung der Stahlsorten zu den Korrosionsbeständigkeitsklassen
(CRC), siehe Tab. H8.4.
Für Verbindungsmittel, welche im bewitterten
Außenbereich eingesetzt werden, muss gemäß
Eurocode 3 1 mindestens ein Werkstoff der
Korrosionsbeständigkeitsklasse II (Edelstähle A2)
verwendet werden.
1 DIN EN 1993-1-4 „Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten“
142