Ratgeber / Festigkeitsklassen und Werkstoffe

SAE J429 Grade 5 oder Grade 8: Zollschrauben-Spezifikation für Einkäufer

24. Oktober 2026

Drei Sechskantschrauben stehen aufrecht auf einer dunklen Fläche vor gelbem Hintergrund, SAE Grade 5 und Grade 8

SAE Grade 5 und Grade 8 sind die beiden Zollschrauben-Güten, denen die meisten Einkäufer begegnen. Sie teilen dieselben Gewindeformen und dieselben Kopfformen und können im Behälter identisch aussehen. Sie unterscheiden sich in Stahl, Festigkeit und Risiko. Wer Zollschrauben nach Zeichnung für eine Maschine oder ein Fahrzeug kauft, legt mit der Güte auf der Zeichnung Werkstoff, Wärmebehandlung und Prüfung fest und muss daher wissen, was die Zahlen bedeuten.

Diagramm: SAE Grade 5 und Grade 8 im Vergleich, Zollschrauben-Spezifikation für Einkäufer

Dieser Ratgeber nutzt die Werte aus SAE J429, erklärt Kennzeichnung und Härte, nennt die metrischen Entsprechungen und zeigt, wann ein Teil nach Zeichnung sinnvoll ist.

Die beiden Güten im Überblick

Grade 5. Mittelgekohlter Stahl, vergütet. Sie deckt die gängigen Größen von 1/4 inch bis 1 inch mit einem Festigkeitsniveau ab und von über 1 inch bis 1.5 inch mit einem etwas niedrigeren.

Grade 8. Mittelgekohlter legierter Stahl, vergütet, mit einem höheren Anlassbereich, der dennoch deutlich höhere Festigkeit ergibt. Sie hat einen Satz Werte für den vollen Bereich von 1/4 bis 1.5 inch.

J429 behandelt auch Grade 1 und Grade 2 für Teile geringer Festigkeit sowie Grade 8.2, einen kohlenstoffarmen Borstahl mit martensitischem Gefüge, der die Festigkeit von Grade 8 erreicht. Konstruktionsschrauben für Stahlverbindungen folgen ASTM A325 und A490 statt J429.

Festigkeitswerte aus J429

Eigenschaft	Grade 5, 1/4 bis 1 in	Grade 5, über 1 bis 1.5 in	Grade 8, 1/4 bis 1.5 in
Min. Zugfestigkeit	120 ksi (827 MPa)	105 ksi (724 MPa)	150 ksi (1,034 MPa)
Min. Streckgrenze	92 ksi (634 MPa)	81 ksi (558 MPa)	130 ksi (896 MPa)
Prüfspannung	85 ksi (586 MPa)	74 ksi (510 MPa)	120 ksi (827 MPa)
Kernhärte, Rockwell C	25 bis 34	19 bis 30	33 bis 39

Prüfen Sie jeden Wert in der aktuellen Ausgabe von SAE J429, bevor Sie ihn in eine Zeichnung übernehmen.

Nehmen Sie eine Schraube 1/2-13 UNC mit einem Spannungsquerschnitt von etwa 0.142 Quadratzoll. Bei der Prüflast trägt eine Grade-5-Schraube etwa 12,100 lbf und eine Grade-8-Schraube etwa 17,000 lbf. Eine übliche Arbeits-Klemmkraft liegt bei etwa 75 Prozent der Prüflast, also rund 9,000 und 12,800 lbf. Das ist der Grund, warum ein Wechsel von 5 auf 8 eine kleinere Schraube oder eine höhere Klemmkraft erlaubt.

Kennzeichnung

Kopfkennzeichen gehören zur Spezifikation, und eine Schraube nach Zeichnung muss sie tragen.

Grade 5: drei radiale Striche.
Grade 8: sechs radiale Striche.
Grade 2 oder ohne Kennzeichen: keine Striche.
Herstellerzeichen: an gütegekennzeichneten Schrauben vorgeschrieben, damit die Schraube rückverfolgbar ist.

Die Zeichen werden vom Stauchstempel im Kopf geformt. Wünschen Sie eine gekennzeichnete Schraube, bitten Sie das Werk, die Stempelmerkmale in das Werkzeug aufzunehmen. Werkzeugkosten beim Kaltstauchen zeigt, wie Kopfdetails den Matrizensatz beeinflussen.

Metrische Entsprechungen

Einkäufer müssen oft ein Zollteil mit einem metrischen abgleichen, oder umgekehrt.

Zollgüte	Ungefähre ISO-898-1-Klasse	Zugfestigkeit, typisch
Grade 5	8.8	Etwa 830 MPa
Grade 8	10.9	Etwa 1,040 MPa

Die Entsprechung ist ungefähr. Metrisch 8.8 hat je nach Größe eine Zugfestigkeit von 800 bis 830 MPa und 10.9 von 1,040 MPa. Die Härtebereiche unterscheiden sich leicht, und die Größen passen nie genau. Eine Zeichnung, die von einem System ins andere wechselt, braucht die Prüfung durch einen Ingenieur. Festigkeitsklassen von Schrauben zeigt die metrische Seite ausführlicher.

Duktilität, Härte und was schiefgeht

Höhere Festigkeit bringt Abwägungen.

Weniger Duktilität. Grade 8 dehnt sich vor dem Bruch weniger. Eine Verbindung, die darauf baut, dass eine Schraube fließt und einen Stoß aufnimmt, ist mit Grade 5 vielleicht besser bedient.
Wasserstoffversprödung. Die Härte von Grade 8 liegt im Bereich, in dem das Galvanisieren verzögerte Risse verursachen kann. Lesen Sie Wasserstoffversprödung bei Schrauben der Klassen 10.9 und 12.9, denn Grade 8 verhält sich hierin wie Klasse 10.9, und legen Sie die Beschichtung mit dem Werk fest.
Kerbempfindlichkeit. Ein scharfer Radius unter dem Kopf oder ein geschnittenes Gewinde schadet einer harten Schraube mehr als einer weichen. Gewalzte Gewinde und ein guter Radius zahlen sich bei Grade 8 aus.
Qualität der Wärmebehandlung. Eine entkohlte Randschicht an einer Grade-8-Schraube senkt die Ermüdungsfestigkeit. Wärmebehandlung von Verbindungselementen beschreibt die Kontrollen.

Wann eine Zollschraube nach Zeichnung sinnvoll ist

Katalogdistributoren führen Sechskantschrauben Grade 5 und 8 in Normgrößen und -längen. Eine Sonderbestellung ist die bessere Wahl, wenn:

Die Länge nicht im Katalog steht, etwa 2-3/8 inch oder eine metrische Länge auf einem Zollgewinde.
Der Kopf besonders ist: ein gebohrter Kopf für Sicherungsdraht, ein Flansch, ein Absatz, eine größere Auflagefläche.
Das Gewinde ein Teilgewinde ist oder eine ungewöhnliche Länge hat.
Die Güte mit einer Beschichtung oder einer Sicherungsfunktion kombiniert ist, die der Katalog nicht führt.
Die Jahresmenge den Direktkauf günstiger macht.

In diesen Fällen sollte die Zeichnung Norm, Güte und Gewindeklasse nennen. Wie das Angebot entsteht, zeigt Sonderschrauben beschaffen.

Typische Fertigungswege

Grade-5-Schrauben bis etwa 3/4 inch werden aus mittelgekohltem Draht kaltgestaucht, dann vergütet und mit Gewinde gewalzt. Grade 8 folgt demselben Weg mit legiertem Draht, oder mit Gesenkschmieden bei größeren Größen. Gedrehte Grade 8 ist für kleine Lose möglich, meist aus legierter Stange. Die Drahtgüte beeinflusst die Wärmebehandlung, daher lohnt ein Blick auf Drahtgüten für das Kaltstauchen.

Drehmoment und Vorspannung für gängige Größen

Die Güte ist nur die halbe Geschichte, denn die Schraube trägt die Last, auf die sie angezogen wird. Die Tabelle nennt die ungefähre Klemmkraft bei 75 Prozent der Prüflast für drei gängige Größen, unter Verwendung des Spannungsquerschnitts des Gewindes.

Größe	Spannungsquerschnitt (in²)	Klemmkraft Grade 5, 75 Prozent der Prüflast	Klemmkraft Grade 8, 75 Prozent der Prüflast
3/8-16 UNC	0.0775	Etwa 4,900 lbf	Etwa 7,000 lbf
1/2-13 UNC	0.1419	Etwa 9,000 lbf	Etwa 12,800 lbf
5/8-11 UNC	0.2260	Etwa 14,400 lbf	Etwa 20,300 lbf

Das sind grobe Werte, und die echte Klemmkraft hängt von Reibung, Schmierstoff und Anziehverfahren ab. Ein Drehmomentschlüssel ergibt eine Streuung der Klemmkraft von plus oder minus 25 Prozent oder mehr, daher nutzen kritische Verbindungen Drehmoment und Drehwinkel oder ein Spannverfahren. Geben Sie das Verfahren auf der Zeichnung mit dem Drehmoment an und sagen Sie, ob die Gewinde trocken, geölt oder beschichtet sind.

Beispiele für Bestellungen von Zollschrauben nach Zeichnung

Eine Sechskantschraube 1/2-13 x 2-3/8, Grade 5, verzinkt, 80,000 pro Jahr. Die Länge ist keine Kataloggröße, daher staucht der Hersteller das Teil aus mittelgekohltem Draht, wärmebehandelt es und walzt das Gewinde. Die verzinkten Schrauben erhalten ein Tempern, da die Härte von Grade 5 nahe am Rand des Wasserstoffrisikobereichs liegt.

Eine Schraube 3/4-10 mit gebohrtem Kopf, Grade 8, blank, 2,000 pro Jahr. Der Kopf hat eine Querbohrung für Sicherungsdraht. Das Werk bohrt das Loch nach der Wärmebehandlung und prüft die Lage. Ein gebohrter Kopf ist ein typischer Grund, den Katalog zu verlassen.

Eine Flanschschraube 5/16-18 x 1-1/8 mit gezahntem Flansch, Grade 5, 600,000 pro Jahr. Der Flansch wird in der Stauchmatrize geformt. Der Einkäufer gibt das Muster frei und verlangt einen Drehmoment-Vorspannungs-Test mit der Beschichtung.

Güten ersetzen und gemischte Bestände

Viele Einkäufer führen Zoll- und metrische Produkte. Trifft eine Zeichnung aus einem System auf eine Lieferkette aus dem anderen, folgen Fehler. Einige Regeln helfen. Tauschen Sie Grade 8 nicht ohne Prüfung durch einen Ingenieur gegen 10.9 oder Grade 5 gegen 8.8, obwohl die Zahlen nah beieinander liegen. Mischen Sie keine Gewindesysteme, denn ein M12 und ein 1/2-13 sehen ähnlich aus und passen nicht zusammen. Tauschen Sie keine Schrauben unterschiedlicher Güten in einer Verbindung, bei der der Konstrukteur für eine bestimmte Vorspannung und Ermüdungsfestigkeit gerechnet hat.

Ist eine Verbindung für Grade 8 berechnet und die Lieferung fällt aus, ist der Ersatz eine andere Grade 8 aus einer Quelle mit Prüfberichten und nicht eine Grade 5 in größerer Größe ohne Neuauslegung. Bewahren Sie Gütekennzeichnung und Zeugnisse mit dem Los auf, damit die Güte jeder Schraube im Feld später geprüft werden kann. Die Checkliste für Anfragen nennt die Punkte, die in jede Bestellung gehören.

Häufige Fehler beim Bestellen

“Grade-8-Schraube” ohne Norm oder Gewindereihe zu schreiben.
Grade-8-Schrauben zu galvanisieren, ohne Wasserstoffausgleich zu erwähnen.
Anzunehmen, eine unmarkierte Schraube in der Werkstatt sei Grade 5.
Güten in einem Verbindungselement-Set zu mischen.
Eine Grade-8-Schraube ohne Prüfung durch einen Ingenieur durch eine metrische 10.9 ähnlicher Größe zu ersetzen.

Eine vollständige Angabe, etwa SAE J429 Grade 8, 1/2-13 UNC-2A, mit Beschichtung und Kennzeichnung, deckt sie ab.

Checkliste für die Anfrage

Güte und Norm: SAE J429 Grade 5 oder Grade 8, oder ASTM-Entsprechungen, falls nötig.
Durchmesser, Gewindereihe (UNC oder UNF), Klasse (meist 2A) und Länge.
Kopfart und Maße, mit der Kennzeichnungsanforderung.
Beschichtung, mit einem Hinweis auf den Wasserstoffausgleich bei Grade 8.
Zeugnisse: Werkstoff, Wärmebehandlung und Prüfergebnisse.
Jahresmenge und Abrufgröße.

Eine vollständige Liste liefert Ihnen vergleichbare Angebote. Zum Einstieg senden Sie Ihre Anfrage, und wir vermitteln sie an bis zu drei Hersteller, die Zollschrauben nach Zeichnung fertigen.

Häufig gestellte Fragen

Wie erkenne ich Grade 5 und Grade 8 am Kopf?

SAE J429 kennzeichnet Grade 5 mit drei radialen Strichen auf dem Kopf und Grade 8 mit sechs radialen Strichen. Teile ohne Kennzeichen sind meist Grade 2 oder eine nicht klassifizierte Schraube. Eine Schraube nach Zeichnung sollte das Gütezeichen und das Herstellerzeichen tragen, und die Zeichnung sollte die Kennzeichnung angeben.

Ist Grade 8 immer besser als Grade 5?

Sie ist stärker, aber nicht immer besser. Grade 8 hat höhere Härte, weniger Duktilität und ein höheres Risiko der Wasserstoffversprödung nach dem Galvanisieren. Für viele Verbindungen reicht Grade 5 für die Klemmkraft, zu geringeren Kosten und mit weniger Risiko. Wählen Sie wie bei jeder Schraube die niedrigste Güte, die die Last abdeckt.

Welche metrische Klasse entspricht Grade 5 und Grade 8?

Grade 5 liegt nah an ISO-Festigkeitsklasse 8.8 und Grade 8 nah an Klasse 10.9. Die Entsprechung ist ungefähr, denn die Festigkeitswerte unterscheiden sich leicht, und Größenbereiche und Härtefenster sind nicht identisch. Tauschen Sie sie auf einer Zeichnung nicht ohne Prüfung der Auslegung.

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