Właściwości stali najlepiej określa wykres zależności naprężeń od odkształceń, otrzymywany podczas próby rozciągania, na który nanosi się zmiany odkształceń powodowane przyrostem obciążenia.

Zobacz wykres σ-ε dla stali o małej i dużej ciągliwości

Typowy wykres zależności naprężeń od odkształceń można w dużym uproszczeniu podzielić na dwie strefy:

1. Strefa odkształceń liniowo-sprężystych. Odkształcenia są wprost proporcjonalne do obciążeń (wykres stanowi linia prosta, której tangens kąta nachylenia jest wartością modułu Younga E dla stali), aż do osiągnięcia granicy plastyczności.
2. Strefa odkształceń plastycznych. Po przekroczeniu granicy plastyczności odkształcenia nie są wprost proporcjonalne do obciążeń, lecz wzrastają krzywoliniowo aż do osiągnięcia wytrzymałości na rozciąganie. W pierwszej fazie następuje znaczny przyrost odkształceń przy minimalnym wzroście naprężeń, lub nawet przy braku wzrostu naprężeń. Fragment ten zobrazowany jest prawie pozioma linią wykresu. Fazę tę nazywa się umownie „płynięciem stali”.

W strefie odkształceń sprężystych deformacja nie jest trwała, w przeciwieństwie do strefy odkształceń plastycznych, gdzie pod wpływem obciążeń w materiale następują nieodwracalne zmiany.

W przypadku stali walcowanej na gorąco odczytanie z wykresu wartości granicy plastyczności jest bardzo proste ze względu na wyraźne przejście ze strefy I do II oraz obszar „płynięcia stali”.

Wykres dla stali walcowanej na zimno nie posiada wyraźnego przejścia ze strefy sprężystej w plastyczną. Wyznaczenie granicy plastyczności w tym przypadku jest trudniejsze. Do jej określenia przyjmuje się, że wartość ta odpowiada naprężeniu powstałemu przy odkształceniu równym 0,2%. Jest to tzw. „umowna granica plastyczności” – f_y0,2. Wyznaczanie tej wartości na wykresie polega na poprowadzeniu linii równoległej do wykresu w części sprężystej, zaczynającej się na osi poziomej w punkcie odpowiadającym odkształceniu równemu 0,2%. Punkt przecięcia tej prostej z krzywą wykresu zrzutowany na oś naprężeń wyznacza wartość umownej granicy plastyczności f_y0,2.

Ciągliwość stali zbrojeniowej jest definiowana przez dwa parametry (które można odczytać z wykresu):

1. Stosunek f_tk/f_yk (R_m/R_e w oznaczeniach norm dla stali) – jest to parametr wyrażający stosunek charakterystycznej wytrzymałości stali na rozciąganie (f_tk) do charakterystycznej wartości granicy plastyczności (f_yk). Parametr ten określa zapas wytrzymałości stali po przekroczeniu granicy plastyczności.
2. Wydłużenie przy maksymalnej sile ε_uk (A_gt w oznaczeniach norm dla stali) – parametr ten definiuje wydłużenie próbki przy maksymalnej wartości przenoszonego przez próbkę obciążenia, czyli inaczej wydłużenie odpowiadające największemu naprężeniu (f_tk). Wartość tę wyznaczyć można na wykresie przez poprowadzenie prostej poziomej, przechodzącej przez najwyższy punkt wykresu. Punkt przecięcia się prostej z wykresem, zrzutowany na oś odkształceń jest wartością εuk.