Zugfestigkeit

Zugfestigkeit, in der Technik und Werkstoffprüfung der Widerstand eines Körpers gegen Zugkräfte (auch Zerreißfestigkeit). Diese Bezeichnung verwendet man auch zur Definition der Höchstzugspannung als diejenige Kraft pro Einheit Querschnittfläche (gemessen in Newton pro Quadratzentimeter bzw. Newton pro Quadratmillimeter), der ein Körper bis zum Bruch bzw. Riss standhalten kann. Theoretisch hätte ein einziger reiner Kristall die größte Zugfestigkeit, bei dem diese Zugfestigkeit genauso groß wäre wie die Kraft, die man zum Auseinanderbrechen der Moleküle benötigen würde. Praktisch lässt sich diese ideale Zugfestigkeit nicht erreichen, da die tatsächliche kristalline Struktur nicht einheitlich ist, sondern aus vielen Kristalliten besteht. Ein weiterer Grund sind die normalerweise enthaltenen Verunreinigungen im Kristallverband.

Die größte Zugfestigkeit erreicht man in der Praxis bei technischen Materialien wie sorgfältig wärmebehandelten Stahllegierungen, besonders in Form von feinen Drähten. Bei solchen Drähten ist eine Zugfestigkeit zwischen 1 373 und 2 060 Newton pro Quadratmillimeter möglich. Beispielsweise sind Kabel für Hängebrücken aus Tausenden von feinen Drähten zusammengesetzt, die eine viel größere Zugfestigkeit haben als dickere Stangen mit dem gleichen Gesamtdurchmesser. Werkstoffe mit einer gröberen kristallinen Struktur, wie z. B. Gusseisen, haben eine sehr geringe Zugfestigkeit. Ihre Einsatzmöglichkeiten beschränken sich daher auf Bauglieder, die vor allem einer Druckbelastung ausgesetzt sind. Beton hat aufgrund seiner groben Struktur ebenfalls eine geringe Zugfestigkeit und muss daher mit Stahlstäben verstärkt werden, damit er den Zugspannungen des Bauwerkes standhält. Siehe auch Materialermüdung; Werkstoffkunde und -technik; Metalle