Hållfasthet, sträck- och brottgräns
Sträckgränsen anger den högsta belastning en detalj kan utsättas för utan att deformeras permanent. Brottgränsen definierar den maximala belastning som en detalj eller konstruktion kan tåla innan den går sönder helt.
Generellt sett ökar både sträck- och brottgränsen med ökad kolhalt. Vid en viss kolhalt kan dessutom vissa legeringsämnen, särskilt mikrolegeringstillsatser som niob och vanadin i mycket små mängder (<0,1 %), förbättra sträckgränsen genom kraftig utskiljningshärdning. Till exempel har ståltypen S355J2 (SS 2172) med 0,15 % kol och 1,5 % mangan en sträckgräns som är jämförbar med den hos C45E (SS 1672) med 0,45 % kol.
Sträck- och brottgränsen kan också ökas genom värmebehandling, särskilt seghärdning, som innebär en härdning följd av anlöpning vid hög temperatur. Den högsta hållfastheten vid seghärdning uppnås genom att kombinera kol med legeringsämnen som krom (Cr), nickel (Ni) och molybden (Mo) i halter mellan 0,2 och 2 %, eller ibland ännu högre.
Hållfastheten påverkas också av dimensionen på detaljen; grövre dimensioner får generellt sett lägre hållfasthet än klenare. Därför kan det vara nödvändigt att välja ett stål med högre legeringsinnehåll för att behålla samma hållfasthet i större detaljer som i mindre.