第1.3図はあとでいろいろと応用するのに便利なように、縦軸に引張応力S=P/W×T(kg/mm2)を、横軸にびずみe=x/L(単位なし)をとっている。これを応力ひずみ曲線という。
鋼材の応力ひずみ曲線の特長について説明しよう。0からはA'までは非常に急な立ち上がりをもつ直線である。しかしA'-Aではこの直線からややずれている。Aに達すると応力はBまでやや下り、B-C間では応力はこまかい上下をくりかえして上がらず、ひずみだけが増える。C点からゆっくりと応力とひずみが増し、D点で応力の最高値に達し、これから先は断面がくびれ出し、見かけの応力は下がりひずみは増し、遂にE点に至って破断する。図に示すようにO-A'間を比例範囲、O-A間を弾性範囲、B点以降を塑性範囲といい、A'点を比例限度、A点を上降伏点、B点を下降伏点、B-C間をおどり場と名付ける。D点の応力を引張り強さ、E点のひずみを破断時の伸びといい、重要な値である。
比例限度内、すなわちOからA'までは応力ひずみ曲線が直線であるが、このことは、応力を2倍とすれば、ひずみも2倍となることを示しており、応力をひずみで割った値をEで示せば、E=S/eが材料によって一定の値をとることとなる。別の言葉で表わせば応力とひずみは比例することとなる。そしてこのEは比例係数の意味があり、これをとくに発見者の名にちなんでヤング係数(または縦弾性係数)とよび、鋼材では21,000kg/mm2である。
