Wanneer een materiaal onderhevig is aan belastingen in de vorm van krachten zijn de mechanische eigenschappen van belang. Als gevolg van krachten worden namelijk spanningen opgewekt en het materiaal moet daar wel tegen kunnen.

De trekproef en rek van een materiaal
Een van de belangrijkste methoden om achter mechanische eigenschappen van materialen te komen is door middel van de trekproef. Bij een trekproef wordt materiaal in de vorm van een genormaliseerde trekstaaf uitgerekt totdat er breuk optreedt.
Het belangrijkste gegeven wat hiermee bepaald kan worden is de relatie tussen de gemiddelde trekspanning en de rek.
De rek is een maat om verlenging of verkorting aan te geven. Als een lijn met lengte l0 dankzij trekkrachten verlengd tot l1 dan is de rek te berekenen met.

l1-l0 heet ook wel de verlenging en wordt vaak aangeduid met δ.

Het spanning-rek-diagram
De resultaten van een trekproef kunnen weergegeven worden in een diagram, waaruit diverse toestanden afgeleid kunnen worden.



Een proefstaaf wordt uitgerekt door trekspanning wat weer het gevolg is van trekkrachten. In het diagram is te zien dat een bepaalde spanning voor een bepaalde rek zorgt. Tot en met punt I is deze lijn lineair. Tot deze spanning en rek gedraagt het materiaal zich elastisch. Dit houdt in dat als de belasting weggehaald wordt, de proefstaaf weer teruggaat naar de originele afmetingen.
De maximale spanning in dit gebied heet de proportionele spanning.
Een lichte toename van de spanning over  de proportionele spanning zorgt voor blijvende kwaliteitsvermindering van het materiaal en deze rek die uitgebeeld wordt met de horizontale lijn is dan ook blijvend. Dit verschijnsel wordt vloeien genoemd. De spanning die dit veroorzaakt heet de vloeispanning en deze is dus hoger dan de proportionele spanning.
Als het vloeien is opgehouden gaat het rekken weer verder en deze is weer afhankelijk van de hoeveelheid spanning tot deze een maximum bereikt, de treksterkte wat aangegeven is in punt II. Dit proces heet versteviging. Omdat de staaf steeds opgerekt wordt wordt het dwarsdoorsnede oppervlak steeds kleiner, tot aan punt II is deze verkleining van het oppervlak constant over de staaf. Na punt II vindt verkleining van het oppervlak slechts op een gedeelte plaats. Een gedeelte van de proefstaaf wordt dan smaller dan de rest. Dit proces heet insnoering. Omdat het dwarsdoorsnede oppervlak op dit punt kleiner is, kan deze ook minder belasting aan, wat verklaart waarom de kromme naar beneden gaat. Bij punt III breekt de staaf.

Rek in meerdere richtingen
Als een elastiekje uitgerekt wordt dan zal de lengte toenemen terwijl de breedte en dikte zullen afnemen.
De mate waarin de ene afmeting reageert op vervorming van de andere heet de dwarscontractiecoefficiënt.
In het elastische gebied is dit een constante, wat het mogelijk maakt om bij een bepaalde axale rek de bijbehorende rek in de dwarsrichting te bepalen aan de hand van:


De waarde voor deze dwarscontractiecoefficiënt is materiaalspecifiek maar varieert tussen 0 en 0,5 en is meestal 0,3.

De elasticiteitsmodulus
De lijn van het elastische gebied heeft een bepaalde helling wat de elasticiteitsmodulus genoemd wordt. Deze eigenschap wordt gebruikt bij berekeningen waar buiging in acht genomen wordt. De elasticiteitsmodulus krijg je door de proportionele spanning te delen door de bijbehorende proportionele rek.


De elasticiteitsmodulus zegt iets over de stijfheid van het materiaal, hoe hoger de elasticiteitsmodulus des te stijver het materiaal. Aan de hand van deze modulus is het dus ook mogelijk om in het elastische gebied de bijbehorende rek/spanning te vinden bij een bepaalde rek/spanning. Dit wordt ook wel de wet van Hooke genoemd.

Het schuifspanning-rek-diagram
De trek/drukproef is een vorm van normaalbelasting, maar ook voor afschuiving kan een diagram gemaakt worden. In uiterlijk lijkt dit ook op het spanning-rek-diagram alleen zijn de assen nu anders. Op de y-as staat nu de schuifspanning en op de x-as de afschuifhoek.De afschuifhoek is de hoek die ontstaat tussen een as en vlak als een voorwerp onderworpen wordt aan afschuiving.


Ook bij deze 2 aspecten is een proportionele waarde te vinden, omdat materiaal zich ook bij afschuiving een elastisch gebied heeft.
De verhouding tussen de proportionele schuifspanning en de proportionele afschuifhoek heet de glijdingsmodulus.


Er is een verband tussen beide modulussen:


Kruip
Als een materiaal voor lange tijd belast wordt met constante belasting dan kan het blijvend vervormen totdat er plotseling breuk optreedt of dat het onbruikbaar geworden is. Als een elastiekje bijvoorbeeld heel lang uitgerekt is, zal deze niet teruggaan naar de uitgangsafmetingen. Deze blijvende vervorming heet kruip en kan optreden dankzij temperatuur en/of langdurige belasting.
De zogenaamde kruipgrens wordt bepaald aan de hand van trekproeven die tegelijkertijd uitgevoerd worden bij een constante temperatuur. Elke proefstaaf ondergaat een andere axiale belasting. Door bij elke proefstaaf vervolgens te meten hoe lang het duurt wanneer de toelaatbare rek bereikt kan men met de gegevens een grafiek maken waarin op de y-as de spanning is uitgezet en de tijd op de x-as. De gemiddelde duur van zo'n proef is 1000 uur.

Vermoeiing
Bij vermoeiing wordt het materiaal juist blootgesteld aan wisselende belastingen en spanningen. Hierdoor verslechtert de structuur van het materiaal waardoor er breuk optreedt. Dit gebeurt vooral bij assen in motoren.