Характеристики прочности и деформаций арматурных сталей устанавливают по диаграмме s – s, получаемой из испытания образцов на растяжение (рис. 1). Горячекатаная арматурная сталь с площадкой текучести на диаграмме (мягкая сталь) обладает значительным удлинением после разрыва— до 25% (рис. 1а). Напряжение, при котором деформации развиваются без заметного увеличения нагрузки, называется физическим пределом текучести арматурной стали у, напряжение, непосредственно предшествующее разрыву, носит название временного сопротивления арматурной стали и.
Повышение прочности горячекатаном арматурной стали и уменьшение удлинения при разрыве достигаются введением в ее состав углерода и различных легирующих добавок: марганца, кремния, хрома и др. Содержание углерода свыше 0,3—0,5 % снижает пластичность и ухудшает свариваемость стали. Марганец повышает прочность стали без существенного снижения ее пластичности. Кремний, повышая прочность стали, ухудшает ее свариваемость. Содержание легирующих добавок небольшое и обычно составляет 0,6—2 %.
Существенного повышения прочности горячекатаной арматурной стали достигают термическим упрочнением или холодным деформированием. При термическом упрочнении осуществляются закалка арматурной стали, затем частичный отпуск.
Высоколегированные и термически упрочненные арматурные стали переходят в пластическую область постепенно — без ярко выраженной площадки текучести (рис. 1 б). Для этих сталей устанавливают условный предел текучести — напряжение 0,2,при котором остаточные деформации составляют 0,2 %, а также условный предел упругости — напряжение 0,02, при котором остаточные деформации равны 0,02 % и предел упругости se=0,8 0,2.