A2-70 oder A4-80: Unterschied und Kopfkennzeichnung

A2-70 oder A4-80 ist keine Stufe höher auf einer Festigkeitsleiter. Es sind zwei voneinander unabhängige Angaben, gedruckt als ein Code: Der erste Block benennt den Werkstoff, der zweite nennt eine Zugfestigkeit. Wechseln Sie von A2 auf A4, ändern Sie das Korrosionsverhalten. Wechseln Sie von 70 auf 80, ändern Sie die mechanischen Mindestwerte. Wer das Paar als ein einziges Qualitätsniveau liest, verschifft früher oder später die falsche Schraube — und der anschließende Streit dreht sich immer darum, was die Kopfkennzeichnung aussagt. Hier steht, was ISO 3506-1:2020 tatsächlich verlangt, Tabelle für Tabelle, samt der Präfixe und Suffixe der Kennzeichnung, die es fast nie auf ein Exportdatenblatt schaffen.

A2-70 oder A4-80: die vollständige Tabelle der Festigkeitsklassen nach ISO 3506-1

In ISO 3506-1:2020 besteht die Bezeichnung eines nichtrostenden Verbindungselements aus zwei durch einen Bindestrich getrennten Blöcken. Der erste Block ist die Werkstoffgruppe des nichtrostenden Stahls — ein Buchstabe für die Gruppe (A austenitisch, C martensitisch, F ferritisch, D Duplex) plus eine Ziffer für den Zusammensetzungsbereich. Der zweite Block ist die Festigkeitsklasse, eine Zahl in Höhe eines Zehntels der Mindestzugfestigkeit in Megapascal. A2-70 bedeutet also ein austenitisches, kaltverfestigtes Verbindungselement mit einer Mindestzugfestigkeit von 700 MPa.

Dies sind die mechanischen Mindestwerte für Schrauben, Bolzen und Stiftschrauben der austenitischen und der Duplex-Gruppen.

Werkstoffgruppe	Festigkeitsklasse	Mindestzugfestigkeit Rmf	Mindestspannung bei 0,2 % nichtproportionaler Dehnung Rpf	Mindestbruchdehnung A
A1, A2, A3	50	500 MPa	210 MPa	0,6d
A1, A2, A3	70	700 MPa	450 MPa	0,4d
A1, A2, A3	80	800 MPa	600 MPa	0,3d
A4, A5	50	500 MPa	210 MPa	0,6d
A4, A5	70	700 MPa	450 MPa	0,4d
A4, A5	80	800 MPa	600 MPa	0,3d
A4, A5	100	1 000 MPa	800 MPa	0,2d
A8	70 / 80 / 100	700 / 800 / 1 000 MPa	450 / 600 / 800 MPa	0,4d / 0,3d / 0,2d
D2, D4, D6, D8 (Duplex)	70 / 80 / 100	700 / 800 / 1 000 MPa	450 / 600 / 800 MPa	0,4d / 0,3d / 0,2d

Zwei Dinge fallen an dieser Tabelle sofort auf. Die Festigkeitsklasse 50 existiert nur für die austenitischen Gruppen A1 bis A5. Und die Dehnung wird in Millimetern als Vielfaches von d angegeben, dem Gewindenenndurchmesser, nicht in Prozent — das wird weiter unten wichtig.

Die Lesart, die den meisten Streit erspart: A2-70 und A4-70 sind mechanisch identisch. Jede Zahl, die sich zwischen A2 und A4 unterscheidet, stammt aus der Analyse, nicht aus der Festigkeit. Der mechanische Unterschied zwischen A2-70 oder A4-80 liegt vollständig im zweiten Block, der Korrosionsunterschied vollständig im ersten.

Der erste Block ist ein Zusammensetzungsbereich, kein Werkstoffname

Die Faustformel „A2 ist 304, A4 ist 316" ist Branchengewohnheit, nicht der Wortlaut der Norm. ISO 3506-1:2020 definiert jede Gruppe als ein Fenster von Grenzwerten der Schmelzenanalyse, und diese Fenster sind weiter als die Legierungen, die man hineinsteckt.

Gruppe	C max.	Cr	Ni	Mo	Üblicherweise geliefert als
A1	0,12 %	16,0 – 19,0 %	5,0 – 10,0 %	max. 0,70 %	Automatenstahl, schwefelreicher Typ
A2	0,10 %	15,0 – 20,0 %	8,0 – 19,0 %	nach Ermessen des Herstellers	Typ 304
A3	0,08 %	17,0 – 19,0 %	9,0 – 12,0 %	nach Ermessen des Herstellers	mit Ti oder Nb stabilisiert
A4	0,08 %	16,0 – 18,5 %	10,0 – 15,0 %	2,00 – 3,00 %	Typ 316
A5	0,08 %	16,0 – 18,5 %	10,5 – 14,0 %	2,00 – 3,00 %	stabilisiert, mit Ti oder Nb
A8	0,030 %	19,0 – 22,0 %	17,5 – 26,0 %	6,0 – 7,0 %	superaustenitisch

Drei Angaben in dieser Tabelle sollten Sie zweimal lesen.

A2 darf zulässigerweise Molybdän enthalten. Die Norm hält fest, dass Molybdän nach Ermessen des Herstellers vorhanden sein darf und dass der Besteller es bei der Bestellung angeben muss, wenn eine Begrenzung für seine Anwendung wichtig ist. Wer annimmt, A2 heiße „ohne Mo", und es nie schriftlich festhält, hat keinen Anspruch.

A4 ist ein Nickelfenster von 5 Punkten. Nickel von 10,0 % bis 15,0 % und Molybdän von 2,00 % bis 3,00 % deckt 316 und 316L ab und einiges, was weder das eine noch das andere ist. Verlangt die Anwendung eine bestimmte Legierung, benennen Sie die Legierung in der Bestellung; der Gruppenbuchstabe allein bringt Sie nicht dorthin.

Niedriger Kohlenstoff bekommt einen eigenen Buchstaben. Bei austenitischen Stählen mit einem Kohlenstoffgehalt von höchstens 0,030 % darf das Verbindungselement den Buchstaben L nach der Gruppe und vor dem Bindestrich führen — A4L-80. Das ist eine Ergänzung der Bezeichnung, keine andere Festigkeitsklasse.

Festigkeitsklasse 80 ist nicht Festigkeitsklasse 8.8

Das ist die Substitution, die in echten Angeboten auftaucht, weil 80 und 8.8 beide auf 800 MPa zurückgehen. Bei der Kennzahl, die eine vorgespannte Verbindung tatsächlich bestimmt, sind sie nicht gleichwertig.

	A4-80 (ISO 3506-1:2020)	Stahl, Festigkeitsklasse 8.8 (ISO 898-1)
Mindestzugfestigkeit	800 MPa	800 MPa bis M16, 830 MPa über M16
Mindestwert der 0,2-%-Dehngrenze	600 MPa	640 MPa bis M16, 660 MPa über M16
Mindestdehnung	0,3d, in Millimetern	12 %
Werkstoffzustand	kaltverfestigter austenitischer nichtrostender Stahl	vergüteter Kohlenstoff- oder legierter Stahl

Bei der Dehngrenze liegt A4-80 bis einschließlich M16 rund 6 % unter Klasse 8.8, und über M16 wird der Abstand größer. Die Dehnungsanforderungen sind nicht einmal in derselben Einheit ausgedrückt, sie taugen also nicht als austauschbare Abnahmekriterien. Fordert eine Zeichnung 8.8 und bietet jemand A4-80 an, weil „80 die Edelstahlversion von 8.8" sei, ist das eine Spezifikationsänderung und braucht die Unterschrift des Konstrukteurs, keine Vertriebsentscheidung.

Wo sich A2-70 und A4-80 im Einsatz wirklich unterscheiden

Die mechanischen Tabellen sagen nichts über die Umgebung. Das ist Absicht: ISO 3506-1 legt fest, was ein Verbindungselement im Zugversuch aushalten muss, während die Werkstoffauswahl für eine bestimmte Umgebung in ISO 3506-6 behandelt wird, einem eigenen Teil derselben Reihe.

Molybdän ist die ganze Geschichte. A4 führt 2,00 – 3,00 % Mo, und genau das erkauft Loch- und Spaltkorrosionsbeständigkeit in chloridhaltiger Umgebung — Küstenmontagen, Streusalz, Schwimmhallen, Waschbereiche. A2 darf gar keines enthalten.
Gleiches zu Gleichem. Aus Korrosionssicht verlangt die Norm, Schrauben, Bolzen und Stiftschrauben mit Muttern und Scheiben derselben Gruppe zu paaren. Andere Kombinationen sind zulässig, doch das Bauteil mit der geringsten Korrosionsbeständigkeit bestimmt die Verbindung.
Achten Sie auf die verzinkte Kontaktstelle. Wo nichtrostende Verbindungselemente auf nicht nichtrostende Teile wie verzinkten Stahl treffen, empfiehlt die Norm, Isolierteile zur Vermeidung galvanischer Korrosion vorzusehen. Eine A4-Schraube durch eine verzinkte Konsole ist ein bimetallisches Element, kein Upgrade.
Fressen ist ein realer Ausfallmechanismus. Schmierung wird empfohlen, um Fressen beim Anziehen zu vermeiden; das Risiko steigt mit Gewindeschäden, hoher Vorspannung und hoher Anziehgeschwindigkeit. Lieferanten, die trockenen Edelstahl verschicken und den Kunden das auf der Baustelle entdecken lassen, zahlen dafür in Ersatzlieferungen.

Wenn Sie diese Artikel zusätzlich auf einem Marktplatz listen und nicht nur gegen Bestellung liefern, rechnen Sie den Fehler durch, bevor er passiert: Eine Lieferung in der falschen Werkstoffgruppe kostet den Ersatz plus Fracht in beide Richtungen, und ein Rechner für Retourenkosten macht daraus eine Zahl, die Sie einem Vertriebsleiter vorlegen können.

Die Präfixe und Suffixe, die in Exportdatenblättern fehlen

Fünf Kennzeichnungselemente tragen echte Information, vier davon fehlen im durchschnittlichen Angebot.

Element	Wo es steht	Was es bedeutet
L, wie in A4L-80	nach der Gruppe, vor dem Bindestrich	austenitischer Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von höchstens 0,030 %
Lu, wie in A4-80Lu	nach der Festigkeitsklasse, in Bezeichnung und Kennzeichnung	mit Schmierstoff oder Beschichtung geliefert, die ein kontrolliertes Verhältnis von Anziehdrehmoment zu Klemmkraft ergibt
P	nach dem Kurzzeichen der Festigkeitsklasse, auf dem Verpackungsetikett	passiviert nach ISO 16048
Führende Null, wie in 070 oder 080	ersetzt das einfache Klassenkurzzeichen auf dem Verbindungselement	verminderte Belastbarkeit — Kopf- oder Schaftgeometrie begrenzt sie, der Zugversuch im Gewindeschaft bleibt aber möglich
Gar keine Festigkeitsklasse	nur die Gruppe wird gekennzeichnet	verminderte Belastbarkeit, wenn die Gewindelänge b unter 3d liegt: Das Verbindungselement lässt sich nicht im Zugversuch prüfen, und die Klasse darf nicht angeführt werden

Die vierte Zeile verursacht mehr zurückgewiesene Sendungen als jeder Streit über die Analyse. Eine Senkschraube mit der Prägung A2 und 070 ist keine falsch geprägte A2-70. Die Null ist die Norm, die Ihnen sagt: Die Kopfgeometrie begrenzt die Tragfähigkeit, nicht der Stahl — und sobald eine Produktnorm die verminderte Belastbarkeit anwendet, gilt das mit vorangestellter Null geschriebene Kurzzeichen für jede Größe dieser Norm, auch für Größen, die einzeln als voll belastbar durchgehen würden.

Was auf den Kopf gehört und wer es dort anbringen darf

Die Kennzeichnung nach ISO 3506-1:2020 besteht aus der Werkstoffgruppe des nichtrostenden Stahls, dem optionalen Buchstaben L, dem Bindestrich, dem Kurzzeichen der Festigkeitsklasse und dem Herstellerkennzeichen. Sie muss während der Fertigung aufgebracht werden, vertieft oder erhaben, und die Höhe einer erhabenen Kennzeichnung auf der Kopfoberseite zählt nicht zum Maß der Kopfhöhe.

Welche Verbindungselemente gekennzeichnet werden müssen: Sechskantschrauben sowie Schrauben mit Innensechskant oder Innensechsrund ab einem Gewindenenndurchmesser von 5 mm — für alle Werkstoffgruppen und alle Festigkeitsklassen.
Wo: vorzugsweise vertieft oder erhaben auf der Kopfoberseite oder vertieft auf der Seitenfläche. Bei Flanschschrauben auf dem Flansch, wenn das Verfahren die Kopfoberseite nicht zulässt.
Wer als Hersteller gilt: Ein Händler, der Verbindungselemente mit seinem eigenen Kennzeichen versieht, gilt im Sinne dieses Dokuments als Hersteller. Das ist eine Haftungsübernahme, keine Markenübung.
Wann überhaupt gekennzeichnet werden darf: nur wenn sowohl die Grenzwerte der chemischen Zusammensetzung als auch die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften erfüllt sind. Eine Schraube auf Grundlage eines Werkszeugnisses für den Draht mit A4-80 zu kennzeichnen, ohne Prüfung am fertigen Verbindungselement, liegt außerhalb der Norm.

Dieselbe Disziplin gilt für die Papiere rund um die Kopfkennzeichnung. Gewindeangaben werden genauso oft verwechselt wie Werkstoffgruppen; deshalb erzeugt ein Datenblatt, das die Festigkeitsklasse nennt, das Gewinde aber offenlässt, weiterhin Rückfragen — die Trennung zwischen metrischen und zölligen Gewinden ist die andere Hälfte desselben Gesprächs, und Härtewerte neben einer Festigkeitsklasse brauchen die Nennung der Skala, denn Rockwell-, Brinell- und Vickershärte lassen sich ohne Umwertungstabelle und ohne Annahme nicht ineinander umrechnen.

Das Drehmoment gehört nicht zur Festigkeitsklasse

ISO 3506-1:2020 veröffentlicht durchaus Mindestwerte für das Bruchdrehmoment, aber nur für austenitische Gruppen, nur für die Festigkeitsklassen 50, 70 und 80 und nur für Regelgewinde.

Gewinde	Klasse 50	Klasse 70	Klasse 80
M6	9,3 N·m	13 N·m	15 N·m
M8	23 N·m	32 N·m	37 N·m
M10	46 N·m	65 N·m	74 N·m
M12	80 N·m	110 N·m	130 N·m
M16	210 N·m	290 N·m	330 N·m

Für die austenitische Klasse 100 sind keine Werte veröffentlicht, für Feingewinde keine und für martensitische, ferritische oder Duplex-Gruppen ebenfalls keine — in diesen Fällen ist das Mindestbruchdrehmoment bei der Bestellung zwischen Hersteller und Besteller zu vereinbaren.

Zwei Warnungen gehören über diese Tabelle. Das Bruchdrehmoment ist das Drehmoment, bei dem das Verbindungselement versagt, kein Anziehdrehmoment. Und die Norm hält ausdrücklich fest, dass Anforderungen an Oberflächenfehler und an das Verhältnis von Anziehdrehmoment zu Klemmkraft in den Internationalen Normen für nichtrostende Verbindungselemente nicht festgelegt sind. Genau diese Lücke ist der Grund für das Suffix Lu: Braucht ein Kunde einen vorhersagbaren Zusammenhang zwischen Drehmomentschlüssel und Klemmkraft, muss er in die Oberfläche hineinkonstruiert und bei der Bestellung vereinbart werden.

Die Bezeichnungszeile, die den Streit beendet

Alles Vorstehende fällt in eine einzige bestellbare Zeile zusammen. Füllen Sie jedes Feld aus, und die Mehrdeutigkeit hat keinen Platz mehr.

Feld	Beispieleintrag	Warum es dazugehört
Produktnorm	Sechskantschraube ISO 4014	legt die Geometrie fest und damit die Frage der Belastbarkeit
Gewinde und Länge	M10 × 60	nennt die gemeinte Steigungsreihe
Werkstoffgruppe und Festigkeitsklasse	A4-80	die zwei Angaben, die die Kopfkennzeichnung tragen wird
Anforderung an niedrigen Kohlenstoff	A4L-80, wenn der Kohlenstoff 0,030 % nicht überschreiten darf	wirkt nur, wenn es dasteht
Begrenzte Elemente	„A2, Molybdän nicht zulässig", falls das zählt	sonst überlässt die Norm das Mo dem Hersteller
Oberfläche	passiviert nach ISO 16048, Etikettensuffix P	passivierte Teile sind nicht immer blank
Schmierung	Lu, mit angegebener Grundlage für Anziehdrehmoment und Klemmkraft	der einzige Weg zu reproduzierbarem Anziehen
Gegenstücke	Muttern und Scheiben derselben Gruppe	das schwächste Bauteil bestimmt die Korrosion
Kennzeichnung	Gruppe, Klassenkurzzeichen und Herstellerkennzeichen auf dem Kopf	Ihr Prüfkriterium im Wareneingang

Ausgeschrieben: Sechskantschraube ISO 4014, M10 × 60, A4-80, passiviert nach ISO 16048, Muttern und Scheiben der Gruppe A4, Kopf gekennzeichnet mit Werkstoffgruppe, Kurzzeichen der Festigkeitsklasse und Herstellerkennzeichen.

Was ein Spezifikationsbild für Verbindungselemente leisten muss

Einkäufer im Ausland öffnen kein PDF, um eine Frage zu klären, die ihrer Ansicht nach ein Foto beantworten sollte. Für Verbindungselemente heißt das: Das Bild muss vier Aufgaben gleichzeitig erfüllen.

Zu zeigen	Warum der Einkäufer es braucht
Die Kopfkennzeichnung, lesbar und scharf	sie ist der einzige vor Ort prüfbare Nachweis von Gruppe und Klasse
Schlüsselweite und Kopfhöhe	sie bestimmen Schlüssel und Senkung
Gewindebezeichnung, Steigung und Nennlänge	bei Senkköpfen wird die Länge anders gemessen
Gewindelänge b im Verhältnis zu 3d	sie entscheidet, ob eine Festigkeitsklasse überhaupt gekennzeichnet werden darf

Für Konstrukteure erledigt das eine Zeichnung. Für alle anderen — Einkauf, Lager, den Monteur des Kunden — erledigt es ein Foto mit fest daraufliegenden Maßen. Entscheidend beim Erstellen solcher Bilder ist, ob die Zahlen gemessen oder erzeugt sind: Software, die eine Maßangabe an die reale Kante des Teils koppelt und in der von Marktplatz oder Katalog erwarteten Größe exportiert, liefert eine Zahl, die Sie verteidigen können, während ein Bildgenerator bereitwillig „M10" auf das Foto einer M12-Schraube schreibt, weil er eine Bildunterschrift komponiert statt ein Objekt zu messen. Für ein vollständiges Programm ist es derselbe Satz Bemaßungen, der aus einem Ordner voller Fotos ein industrielles Spezifikationsdiagramm macht, aus dem Einkäufer anfragen können.

Kennzeichnungsprüfung vor dem Versand

Kopfkennzeichnung auf jeder Sechskant- und Innensechskantschraube ab 5 mm vorhanden
Die Kennzeichnung nennt die Werkstoffgruppe, dann das Kurzzeichen der Festigkeitsklasse, dazu das Herstellerkennzeichen
Teile mit verminderter Belastbarkeit tragen das Kurzzeichen mit vorangestellter Null, oder gar keine Klasse, wenn die Gewindelänge unter 3d liegt
Das L in A4L-80 wird nur verwendet, wenn der Kohlenstoff mit höchstens 0,030 % bestätigt ist
Lu und P stehen auf dem Etikett, sobald Schmierung oder Passivierung bestellt wurde
Muttern und Scheiben in der Packliste entsprechen der Werkstoffgruppe der Schraube
Das Prüfzeugnis deckt das fertige Verbindungselement ab, nicht nur den Walzdraht
Fotos der Kopfkennzeichnung sind zur Sendung abgelegt, der Losnummer zugeordnet

Häufige Fragen

Ist A4-80 fester als A2-70?

Ja, aber nur bei den mechanischen Kennwerten, und der Abstand ist kleiner, als die Codes vermuten lassen. A4-80 hat eine Mindestzugfestigkeit von 800 MPa gegenüber 700 MPa bei A2-70 und eine Mindest-0,2-%-Dehngrenze von 600 MPa gegenüber 450 MPa. Der Teil A4 des Codes sagt über die Festigkeit gar nichts aus — A2-70 und A4-70 haben identische mechanische Mindestwerte.

Was bedeutet die 0 auf einer Edelstahlschraube mit der Kennzeichnung A2 070?

Sie kennzeichnet verminderte Belastbarkeit. Nach ISO 3506-1:2020 wird ein Verbindungselement, dessen Kopf- oder Schaftgeometrie ihm weniger Tragfähigkeit gibt als sein Gewinde — Senkschrauben, Linsensenkschrauben und Flachkopfschrauben sind die üblichen Fälle — mit dem Kurzzeichen der Festigkeitsklasse und einer vorangestellten Null gekennzeichnet. Das ist eine korrekte Kennzeichnung, kein Mangel; und wenn die Gewindelänge unter dem Dreifachen des Nenndurchmessers liegt, lässt sich das Verbindungselement überhaupt nicht im Zugversuch prüfen, sodass die Festigkeitsklasse nicht angeführt werden darf.

Ist A2 dasselbe wie 304 und A4 dasselbe wie 316?

Nicht genau. ISO 3506-1:2020 definiert A2 und A4 als Bereiche der chemischen Zusammensetzung, und beide Bereiche sind weiter als die Legierung, die man dazu nennt. A2 erlaubt Chrom von 15,0 % bis 20,0 % und Nickel von 8,0 % bis 19,0 %, wobei Molybdän dem Ermessen des Herstellers überlassen bleibt. A4 erlaubt Nickel von 10,0 % bis 15,0 % und Molybdän von 2,00 % bis 3,00 %. Wird eine bestimmte Legierung gefordert, benennen Sie sie in der Bestellung.

Darf ich A4-80 einsetzen, wo die Zeichnung Festigkeitsklasse 8.8 fordert?

Nicht ohne Freigabe. Beide führen eine Mindestzugfestigkeit von 800 MPa, doch Klasse 8.8 nach ISO 898-1 verlangt eine Mindeststreckgrenze von 640 MPa bis M16, während A4-80 600 MPa verlangt, und über M16 steigt Klasse 8.8 auf 830 MPa Zugfestigkeit und 660 MPa Streckgrenze, während sich A4-80 nicht bewegt. Beide verhalten sich außerdem unter Drehmoment unterschiedlich, da es für nichtrostenden Stahl keine genormte Anforderung an das Verhältnis von Anziehdrehmoment zu Klemmkraft gibt.

Wie zeige ich die Werkstoffgruppe, damit ein ausländischer Einkäufer sie prüfen kann?

Fotografieren Sie die Kopfkennzeichnung groß genug, um Gruppe, Klassenkurzzeichen und Herstellerkennzeichen zu lesen, und legen Sie die Maßangaben auf dasselbe Bild statt in eine separate Anlage — Schlüsselweite, Gewinde und Steigung, Nennlänge, Gewindelänge. Werkzeuge, die am realen Objekt messen und die Beschriftung an die tatsächliche Kante koppeln, halten diese Zahlen belastbar, wenn ein Kunde Ihr Bild mit dem Teil in seiner Hand vergleicht — genau der Moment, in dem ein Spezifikationsstreit entweder beigelegt oder eröffnet wird. Halten Sie je Losnummer ein gekennzeichnetes Bild bereit, und Wareneingangsstreitigkeiten enden meist mit einer einzigen E-Mail.