眾所周知，金屬材料（黑色金屬）在拉伸的過(guò)程中，通常會(huì )經(jīng)歷四個(gè)階段：彈性階段、屈服階段、強化階段、頸縮和斷裂階段。每個(gè)階段都有其固有的力學(xué)性能特征，下面分別講述這四個(gè)階段。
一、 彈性階段
在此階段中，拉力試驗機的拉力和伸長(cháng)成正比關(guān)系，表明鋼材的應力與應變?yōu)榫€(xiàn)性關(guān)系，完全遵循胡克定律。若當應力繼續增加到C點(diǎn)時(shí)，應力和應變的關(guān)系不再是線(xiàn)性關(guān)系，但變形仍然是彈性的，即卸除拉力后變形完全消失。它是控制材料在彈性變形范圍內工作的有效指標，在工程上有實(shí)用價(jià)值。
二、 屈服階段
當應力超過(guò)彈性極限到達鋸齒狀曲線(xiàn)時(shí)，這時(shí)試驗力不再增加，有時(shí)還下降。這種現象表明試樣在承受的拉力不繼續增加或稍微減少的情況下變形卻繼續伸長(cháng)，稱(chēng)為材料的屈服，其應力稱(chēng)為屈服點(diǎn)（屈服應力），力（Fsu上屈服力）或不計初始瞬時(shí)效應（不計載荷首次下降的點(diǎn)）時(shí)的小力(FsL下屈服力)，分別所對應的應力為上、下屈服點(diǎn)。顯示器顯示的小載荷（次下降后的小載荷）即為屈服載荷Fs。工程中一般只求下屈服點(diǎn)，屈服應力是衡量材料強度的一個(gè)重要指標。
三、 強化階段
過(guò)了屈服階段以后，試樣材料因塑性變形其內部晶體組織結構重新得到了調整，其抵抗變形的能力有所增強，隨著(zhù)拉力的增加，伸長(cháng)變形也隨之增加，拉伸曲線(xiàn)繼續上升，此線(xiàn)段稱(chēng)為強化階段，隨著(zhù)塑性變形量的增大，材料的力學(xué)性能發(fā)生變化，即材料的變形抵抗力提高，塑性降低。在強化階段卸載，彈性變形會(huì )隨之消失，塑性變形將會(huì )保留下來(lái)。當拉力增加，拉伸曲線(xiàn)到達頂點(diǎn)E時(shí)，這時(shí)的試驗力為拉力Fm，由此可求得材料的抗拉強度，它也是材料強度性能的重要指標。
四、 頸縮和斷裂階段
對于塑性材料來(lái)說(shuō)，在承受拉力Fm以前，試樣發(fā)生的變形各處基本上是均勻的。在達到Fm以后，變形主要集中于試樣的某一局部區域，該處橫截面面積急劇減小，這種現象即是“頸縮”現象，此時(shí)拉力隨著(zhù)下降，直至試樣被拉斷，其斷口形狀呈碗狀。
五、以上的四個(gè)階段，在電子萬(wàn)能試驗機的試驗力-變形（或應力-應變）曲線(xiàn)上可以清楚的看出，并能通過(guò)試驗曲線(xiàn)來(lái)進(jìn)行計算材料的各個(gè)力學(xué)性能參數計算。也可以衍生出試驗力-位移曲線(xiàn)、變形-時(shí)間曲線(xiàn)等。