Mechanische Eigenschaften beschreiben das Verhalten eines Werkstoffs unter mechanischer Beanspruchung wie Zug, Druck, Biegung oder Schub. Sie sind zentral für Auslegung, Dimensionierung und Versagensanalyse von Bauteilen. Fundamentale Größen ergeben sich aus Spannungs-Dehnungs-Kurven, typischerweise in Zug- oder Druckversuchen.

Wesentliche Kennwerte sind die Festigkeit (z.B. Zugfestigkeit, Streckgrenze, Schubfestigkeit), die den maximal tragbaren Spannungszustand charakterisieren, sowie die Duktilität (Bruchdehnung, Einschnürung), die das plastische Verformungsvermögen beschreibt. Zusammen bestimmen sie das Versagensverhalten (spröd vs. duktil).

Das elastische Verhalten wird über den Elastizitätsmodul (Young’scher Modul), das Schubmodul und den Bulk-Modul erfasst. Diese Größen quantifizieren die Steifigkeit gegenüber Dehnung, Schub- bzw. Volumenänderung. Der Poisson’sche Koeffizient beschreibt das Querdehnverhalten; exotische Strukturen mit negativem Poisson’schen Koeffizienten (auxetische Materialien) zeigen eine ungewöhnliche laterale Aufweitung bei Zug.

Härte charakterisiert den Widerstand gegen lokale plastische Eindringung und steht oft in empirischer Beziehung zur Festigkeit. Zeit- und temperaturabhängige Eigenschaften wie Kriechen und Relaxation ergänzen das Bild insbesondere für Polymere und Hochtemperaturwerkstoffe.

Mechanische Eigenschaften resultieren aus Mikrostruktur, Phasenanteilen, Defekten und Bindungsverhältnissen. Durch Wärmebehandlung, Legierung, Verformung oder Mikrostrukturdesign lassen sie sich gezielt einstellen und bilden damit eine zentrale Brücke zwischen Werkstoffentwicklung und Bauteilauslegung.