Festigkeit, Streck- und Zugfestigkeit
Die Streckgrenze gibt die höchste Belastung an, der ein Bauteil ausgesetzt werden kann, ohne sich dauerhaft zu verformen. Die Zugfestigkeit definiert die maximale Belastung, der ein Bauteil oder eine Konstruktion standhalten kann, bevor es vollständig versagt.
Im Allgemeinen steigen sowohl die Streckgrenze als auch die Zugfestigkeit mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt. Bei einem bestimmten Kohlenstoffgehalt können zudem bestimmte Legierungselemente, insbesondere Mikrolegierungszusätze wie Niob und Vanadium in sehr geringen Mengen (<0,1 %), die Streckgrenze durch starke Ausscheidungshärtung verbessern. So hat beispielsweise der Stahltyp S355J2 (SS 2172) mit 0,15 % Kohlenstoff und 1,5 % Mangan eine Streckgrenze, die mit der von C45E (SS 1672) mit 0,45 % Kohlenstoff vergleichbar ist.
Die Streck- und Zugfestigkeit kann auch durch Wärmebehandlung erhöht werden, insbesondere durch Vergüten, was ein Härten gefolgt von einem Anlassen bei hoher Temperatur bedeutet. Die höchste Festigkeit beim Vergüten wird durch die Kombination von Kohlenstoff mit Legierungselementen wie Chrom (Cr), Nickel (Ni) und Molybdän (Mo) in Gehalten zwischen 0,2 und 2 % oder manchmal noch höher erreicht.
Die Festigkeit wird auch durch die Dimension des Bauteils beeinflusst; größere Dimensionen weisen im Allgemeinen eine geringere Festigkeit auf als kleinere. Daher kann es erforderlich sein, einen Stahl mit höherem Legierungsgehalt zu wählen, um bei größeren Bauteilen dieselbe Festigkeit wie bei kleineren beizubehalten.