Bild: Werkstoffverhalten

Federwerkstoffe haben ein grundsätzlich anderes Verformungsverhalten wie zähe Werkstoffe, beispielsweise Bau- und Vergütungsstahl. Zähe Werkstoffe weisen im Spannungs-Dehnungs-Diagramm einen deutlichen Übergang von der elastischen in die plastische Verformung auf. Dieser wird durch die so genannte Streck- bzw. Fließgrenze Re markiert. Bei Federwerkstoffen fehlt dieser signifikante Übergang vom elastischen in den plastischen Bereich, deshalb muss hier im Allgemeinen mit der Dehngrenze R_p0,2 gearbeitet werden. Bei deren Erreichen erfährt der gezogene Draht eine bleibende Dehnung εbl von 0,2 %, d.h. er wird 0,2 % länger. Für Federn ist in den meisten Einsatzfällen die bleibende Dehnung von 0,2 % jedoch in der Regel zu groß, da bei Auslastung dieser Festigkeit ein so genanntes Setzen der Feder eintritt, das eine Verringerung der Funktionskraft der Feder bewirkt. Um dem vorzubeugen wird mit der technischen Dehngrenze bzw. Elastizitätsgrenze R_p0,01 gearbeitet. Hier wird der Draht nur um 0,01 % gedehnt. Zur Charakterisierung der Beanspruchbarkeit eines Werkstoffes und der Energiespeicherfähigkeit daraus gefertigter Bauteile wird im Allgemeinen das Streck-Bruch-Grenzenverhältnis R_e zu Rm verwendet. Bei Federn wird auf Grund des speziellen Verformungsverhaltens des Federwerkstoffes statt dessen das Dehn-Bruch-Grenzenverhältnis R_p0,2 zu Rm verwendet. Es soll im Bereich 0,7 ≤ (kleiner gleich) R_p0,2 zu R_m ≤ (kleiner gleich) 0,9 liegen.