Poradniki / Klasy i materiały

Co oznaczają klasy wytrzymałości i gatunki elementów złącznych

27 września 2026

Liczba wybita na łbie śruby lub na powierzchni nakrętki to oznaczenie wytrzymałości, a nie nazwa materiału. Prawidłowe odczytanie mówi o wytrzymałości na rozciąganie i granicy plastyczności, mniej więcej o obróbce cieplnej części oraz o tym, jakie powłoki są bezpieczne. Ten poradnik omawia klasy i gatunki, które kupujący najczęściej podają na rysunku elementu złącznego na zamówienie.

Jak czytać 8.8, 10.9 i 12.9 (ISO 898-1)

ISO 898-1 ustala klasy wytrzymałości stalowych elementów złącznych węglowych i stopowych z gwintem metrycznym. Klasę zapisuje się jako dwie liczby oddzielone kropką, na przykład 8.8. Pierwsza liczba pomnożona przez 100 daje nominalną wytrzymałość na rozciąganie w megapaskalach. Druga liczba podzielona przez 10 daje stosunek granicy plastyczności do wytrzymałości na rozciąganie dla tej klasy.

Klasa	Nominalna wytrzymałość na rozciąganie	Nominalna granica plastyczności	Typowa twardość	Typowe zastosowanie
8.8	800 MPa	640 MPa	22 do 32 HRC	Maszyny ogólnego przeznaczenia i połączenia konstrukcyjne
10.9	1,000 MPa	900 MPa	32 do 39 HRC	Silniki, ciężki sprzęt i połączenia o dużym obciążeniu
12.9	1,200 MPa	1,080 MPa	39 do 44 HRC	Połączenia o dużym obciążeniu, gdzie liczy się masa

Wszystkie trzy klasy są hartowane i odpuszczane po kuciu na zimno lub obróbce skrawaniem. Im wyższa klasa, tym węższą tolerancję pieca musi utrzymać zakład obróbki cieplnej i tym bardziej kontrola procesu wpływa na to, czy gotowa część spełnia specyfikację.

SAE J429 Grade 5 i Grade 8

Sprzęt i pojazdy budowane wg praktyki północnoamerykańskiej zwykle podają klasę SAE J429 w rozmiarach calowych zamiast klasy wytrzymałości ISO. Dwie klasy obejmują większość potrzeb kupujących.

• Grade 5, minimalna wytrzymałość na rozciąganie około 120 ksi, oznaczony trzema liniami promieniowymi na łbie. Zbliżony wytrzymałością do klasy ISO 8.8, choć normy nie są identyczne, a producent nie powinien zamieniać jednej na drugą bez sprawdzenia rysunku.
• Grade 8, minimalna wytrzymałość na rozciąganie około 150 ksi, oznaczony sześcioma liniami promieniowymi. Porównywalny wytrzymałością z klasą 10.9 i wymaga tej samej ostrożności wobec kruchości wodorowej po powłoce galwanicznej.

Jeśli specyfikacja klienta wymienia klasy SAE, proszę zachować rysunek w wymiarach calowych z odpowiednim oznaczeniem łba. Przeliczenie na klasę metryczną na papierze może dać część równoważną wytrzymałościowo, ale nieprzechodzącą kontroli wejściowej, bo łeb nie ma znaku wymaganego na rysunku klienta.

Stal nierdzewna: A2-70, A4-80 (ISO 3506)

ISO 3506 obejmuje nierdzewne elementy złączne w dwóch popularnych rodzinach.

• A2 to rodzina 304, ogólna odporność na korozję, niemagnetyczna po wyżarzeniu i lekko magnetyczna po umocnieniu zgniotem.
• A4 to rodzina 316, z dodatkiem molibdenu dla lepszej odporności na chlorki, zwykły wybór dla części morskich i zewnętrznych.

Liczba po literze, najczęściej 50, 70 lub 80, to klasa wytrzymałości uzyskana przez umocnienie zgniotem podczas formowania, a nie przez obróbkę cieplną. A4-80 jest mocniejsza niż A4-70, bo drut był bardziej umocniony, a nie dlatego, że zmienił się stop.

Gwinty ze stali nierdzewnej zacierają się łatwiej niż stalowe, co oznacza, że mogą się zakleszczyć przy montażu pod wpływem ciepła i nacisku. Powłoka, suchy smar lub inny materiał na współpracującej nakrętce zmniejszają to ryzyko. Proszę podać w RFQ, jeśli część jest montowana narzędziem udarowym lub z dużą prędkością, bo wtedy zacieranie pojawia się najczęściej.

Materiały bez klasy wytrzymałości

Elementy złączne z tytanu, mosiądzu, miedzi i aluminium nie są objęte ISO 898-1, więc nie mają numeru klasy. Zamiast tego rysunek powinien wprost podawać materiał i jego stan, na przykład Ti-6Al-4V wyżarzony albo mosiądz półtwardy. Wytrzymałość i twardość tych materiałów wynikają ze stopu i sposobu obróbki lub starzenia, więc producent potrzebuje specyfikacji materiału, a nie klasy, aby wiedzieć, czego Państwo oczekują.

Nakrętki i podkładki muszą pasować

Śruba wysokiej klasy w parze z nakrętką niskiej klasy może zerwać gwint nakrętki, zanim śruba osiągnie znamionową siłę zacisku. ISO 898-2 ustala klasy wytrzymałości nakrętek, numerowane 04, 05, 8, 10 i 12, zbudowane do współpracy z odpowiednimi klasami śrub. Hartowane podkładki są ważne z tego samego powodu: miękka podkładka może się zgnieść lub wklęsnąć pod siłą zacisku śruby wysokiej klasy i po cichu tracić napięcie w trakcie życia połączenia. Proszę podać na rysunku klasę nakrętki i twardość podkładki, a nie tylko klasę śruby, i pozwolić producentowi potwierdzić, że zestaw współpracuje.

Klasa zmienia powłokę i obróbkę cieplną

Klasa wytrzymałości to nie tylko liczba na łbie. Decyduje o tym, które procesy wykończeniowe są bezpieczne w dalszej kolejności.

Kruchość wodorowa. Powłoka galwaniczna wprowadza do stali wodór razem z metalem powłoki. W części o niskiej wytrzymałości wodór ulatnia się bez szkody. W części o wysokiej wytrzymałości po obróbce cieplnej, takiej jak 10.9, 12.9 lub SAE Grade 8, uwięziony wodór może spowodować pęknięcie części pod obciążeniem, czasem po kilku dniach lub tygodniach od montażu. ISO 4042 określa wymagania dotyczące wygrzewania elementów złącznych cynkowanych galwanicznie, aby wypchnąć wodór, zanim spowoduje awarię. Jeśli rysunek wymaga powłoki galwanicznej na klasie o wysokiej wytrzymałości, etap wygrzewania należy do rysunku, a nie do domyślnych ustawień zakładu cynkowniczego.

Zamiast tego powłoka cynkowo-lamelowa. Wielu inżynierów całkowicie unika pytania o kruchość, określając powłokę cynkowo-lamelową wg ISO 10683. Powłoka cynkowo-lamelowa jest nakładana przez zanurzanie i utwardzanie, a nie przez galwanizację w kąpieli, więc nie dodaje wodoru do części. Kosztuje więcej za sztukę niż galwanizacja, ale eliminuje rodzaj awarii trudny do wykrycia samą kontrolą.

Pasywacja stali nierdzewnej. Części A2 i A4 zwykle zostawia się bez powłoki lub pasywuje zamiast powlekać. Pasywacja, zwykle wg ASTM A967, usuwa wolne żelazo pozostałe na powierzchni po formowaniu lub obróbce, co faktycznie nadaje stali nierdzewnej odporność na korozję. To obróbka chemiczna, a nie powłoka, więc prawie nie zmienia wymiarów części.

Wybór klasy: mocniejsza nie zawsze znaczy lepsza

Wyższa klasa wytrzymałości nie jest automatycznie właściwym wyborem. Warto rozważyć trzy kompromisy, zanim zażąda się więcej.

1. Ciągliwość spada wraz ze wzrostem wytrzymałości. Śruba 12.9 jest twardsza i bardziej krucha niż śruba 8.8 tego samego rozmiaru. W połączeniu narażonym na obciążenia udarowe lub na lekkie przeciążenie klasa niższa z większą ciągliwością może przetrwać dłużej niż wyższa, która pęka zamiast się uplastyczniać.
2. Ryzyko kruchości rośnie z klasą. Jak wyżej, klasa o wysokiej wytrzymałości wymusza decyzję o powłoce, której niższa klasa nigdy nie stawia.
3. Koszt rośnie na każdym stopniu. Wyższe klasy wymagają ściślejszej kontroli pieca przy obróbce cieplnej, dokładniejszej kontroli i, przy powłoce galwanicznej, dodatkowego czasu wygrzewania. Przy części zamawianej w dziesiątkach tysięcy sztuk daje to realne pieniądze za wytrzymałość, której połączenie może nigdy nie wykorzystać.

Właściwa klasa to najniższa, która zapewnia połączeniu potrzebną siłę zacisku i trwałość zmęczeniową z rozsądnym zapasem, a nie najwyższa dostępna w danym rozmiarze.

Producent wyceniający specjalną klasę lub powłokę nadal potrzebuje reszty rysunku, aby poprawnie ją wycenić. Nasza lista kontrolna RFQ dla elementów złącznych na zamówienie omawia wszystko pozostałe, co należy podać, a jak zamawiać elementy złączne na zamówienie prowadzi przez wybór właściwej technologii produkcji dla części.

Gdy klasa i powłoka są ustalone, prześlij zapytanie RFQ, a dopasujemy Państwa do maksymalnie trzech producentów, którzy pracują w tej klasie.

Najczęściej zadawane pytania

Czytaj dalej

• SAE J429 Grade 5 a Grade 8: parametry śrub calowych dla kupujących
• Śruby dwustronne ASTM A193 B7, B16 i L7: jaki gatunek do urządzeń ciśnieniowych