對于大多數金屬材料，彈性變形區域相對較小。在某一點上，應變將不再與施加的應力成比例。
在這一點上，與鄰接的初始原子間的鍵合開始破裂并用一組新的原子進行改造。當這種情況發生時，應力被卸除后材料將不再恢復到原來的形式，即變形是長久的和不可恢復的。這時材料進入了被稱為塑性變形的區域。沉淀硬化不銹鋼塑性變形示意圖如圖1所示。
圖1 塑性變形示意圖
實際上，很難確定材料從彈性區域移動到塑性區域的確切點。如下圖2所示，繪制了0.002應變的平行線。在該線截斷應力-應變曲線的情況下，將屈服的應力確定為屈服強度。屈服強度等于發生明顯塑性變形的應力。
圖2 應力-應變曲線(沉淀硬化不銹鋼)
對于許多材料，應力-應變曲線看起來類似于下圖3所示的曲線。當應力從零增加時，應變線性增加，直到在屈服強度開始偏離線性。
繼續增加應力，曲線達到*大值，在該點處，曲線向下向斷裂點彎曲。*大值對應于抗拉強度，這是曲線的*大應力值，由圖中的M表示。斷裂點是材料*終斷裂的點，由圖中的F表示。
圖3 工程應力-應變曲線
一個典型的應力-應變測試裝置如圖所示，以及測試裝置的圖表和拉伸試樣的典型幾何形狀。在拉伸試驗期間，樣品被緩慢拉動，同時記錄長度和施加的力的變化。使用原始長度和表面積可以產生應力-應變圖，測試裝置如圖4所示。
