Zugfestigkeit / Bruchfestigkeit (Breaking Strength / Tensile Strength): Definition, Messung & Bedeutung

Zugfestigkeit (Tensile Strength / Breaking Strength) ist die maximale mechanische Spannung, die ein Werkstoff vor dem Bruch aushält. Der Punkt des Bruchs wird als „Einschnürung“ (Necking) bezeichnet: Querschnitt verengt sich lokal stark, bis der Riss durchgeht. Zugfestigkeit = Gegenstück zur Druckfestigkeit.

Ermittlung: Zugversuch (DIN EN ISO 6892-1 / ASTM E8)

Probestab (normiert: Rundstab, Flachproben) in Zugprüfmaschine einspannen.
Kraft stetig erhöhen, Weg/Dehnung messen (Extensometer).
Spannungs-Dehnungs-Diagramm aufzeichnen.
Maximale Kraft / ursprünglicher Querschnitt = Zugfestigkeit (Rm).

Einheit: MPa (N/mm²) oder ksi (kips/in²; 1 ksi = 6,895 MPa). In der Praxis oft ksi (US) oder MPa (SI).

Relevanz nach Werkstoffgruppe

Spröde Werkstoffe (kritisch): Gusseisen, Keramik, Hartmetalle, Verbundwerkstoffe, Kunststoffe (spröde), Holz quer zur Faser. Geringe Verformung vor Bruch → Zugfestigkeit = entscheidendes Auslegungsmaß.
Duktile Werkstoffe: Baustähle, Al-Legierungen, Kupfer. Dehnen stark vor Bruch (Streckgrenze Re / Rp0,2 ist oft maßgeblicher). Zugfestigkeit als Reserve / für Nagelzug etc. relevant.

Prüfablauf (Praxis)

Probe → Maschine → Kraft + Weg aufzeichnen → Kurve → Rm ablesen. Zerstörende Prüfung. Für Serien: Stichproben, statistische Auswertung.

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