Federn werden aus einem geeig­neten Werk­stoff her­gestellt und so aus­gelegt, dass diese bei einer Kraft­entlas­tung wieder in ihre ursprüng­liche Gestalt zurück­kehren. Maß­geblich ist hier­für der Elasti­zitäts­modul bzw. der Schub­modul (Gleit­modul). Diese Werk­stoff­kenngrößen beschreiben das Verhält­nis zwischen Spannung und Dehnung. Je höher der Wert, desto größer können die entspre­chenden Spannungen aus­fallen, und desto höhere Tempe­raturen erträgt der Werk­stoff, ohne dass es zu größeren Kraft­verlusten kommt.

Jede Zugfeder hat fertigungs­bedingt, abhängig vom Außen­durch­messer und der Draht­stärke, eine indivi­duelle „innere” Vorspann­kraft. Daraus ergibt sich eine größt­mög­liche Kraft­aufnahme im gespannten Zustand. Mit zuneh­mender unge­spannter Länge des Feder­körpers nimmt die Anzahl der federnden Windungen zu, und dadurch ver­ringert sich die Feder­rate. Je nach Platz­verhält­nissen lassen sich mit einer längeren Feder die gleichen Kraft­werte erreichen.

In entsprechend abgewan­delter Form gelten für die Zug­federn die gleichen Berech­nungs­glei­chungen wie für die Druck­federn. Zug­federn sollten nur statisch beansprucht werden, da auf­grund der gebogenen Ösen bzw. Haken eine rechne­rische Erfassung der wirk­lichen Spannungs­verhält­nisse nicht möglich ist. Außer­dem ist wegen der fertigungs­bedingt eng anlie­genden Windungen eine Ober­flächen­ver­festigung durch Kugel­strahlen nicht gegeben. Im Gegen­satz zu den Druck­federn wird die zulässige Spannung mit τ ≈0,45 · R_m niedriger angesetzt.

Kaltgeformte Zug­federn werden in der Regel mit einer inneren Vor­spannung her­gestellt. Daher liegen die Windungen eng anein­ander. Die erreich­bare innere Vor­spann­kraft F₀ richtet sich nach dem Draht­werk­stoff, dem Draht­durch­messer d, dem Wickel­verhält­nis w sowie dem Herstel­lungs­verfahren (Wickel­bank oder Winde­automat).

Stahl, Edelstahl, NE-Metalle

Werkstoff	E-Modul N/mm²	G-Modul N/mm²
Patentiert gezogener   Federstahldraht   nach EN 10270-1	206000	81500
Ölschlussvergüteter   Ventilfederdraht   nach EN 10270-2	206000	81500
Warmgewalzter Stahl   nach EN10089	206000	78500
Kaltband nach EN 10132	206000	78500
X10 CrNi 18 8  (1.4310)	185000	70000
X7 CrNiAl 17 7  (1.4568)	195000	73000
X5 CrNiMo 17-12-2  (1.4401)	180000	68000
CuSn6 R950   nach EN 12166	115000	42000
CuZn36 R700   nach EN 12166	110000	39000
CuBe2  nach EN 12166	120000	47000
CuNi18Zn20   nach EN 12166	135000	45000
CuCo2Be   nach EN 12166	130000	48000
Inconel X750	213000	76000
Nimonic 90	213000	83000
Hastelloy C4	210000	76000
Titanlegierung TiAl6V4	104000	39000

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