图2-1（a）所示为标准圆柱形低碳钢典型的拉伸曲线。
图2-1 低碳钢典型拉伸曲线、应力分布与典型断口形貌
拉伸过程中是单向加载，最大正应力处在垂直拉力轴的截面上，最大切应力位于圆柱轴45°的截面上，最大切应力与最大正应力比值为0.5，这种应力状态就决定了断裂的基本过程。
加载开始时仅发生弹性变形，随着应力增加曲线呈现锯齿状，表明开始发生材料屈服。随后应力增加不多变形很大，说明材料发生塑性变形，材料长度增加并且截面减少。塑性变形是在切应力作用下发生的。在塑性变形区域，材料要发生加工硬化使材料强化。在整个截面上加工硬化的程度并不均匀，所以塑性变形也不均匀。为了保持恒定速度拉伸就必须增加载荷。在产生加工硬化较小的区域发生不断变形，也就是说仅在截面的某些局部区域发生塑性变形。此处显示横截面减少，宏观表现是出现“缩颈”。在缩颈位置截面积局部减少，类似表面产生一个缺口，形成三向应力状态中心的径向与轴向产生应力最大值[见图2-1（b）]。
显然在这种应力作用下，一定会在试棒中心产生裂纹，然后向径向扩展。当裂纹接近表面时，残留材料就是一个薄壳，因此变成平面应变条件，导致裂纹扩展由平面破断向斜面过程变化。根据材料力学可知，平面应力条件下 45°方向的剪应力最大，所以形成剪切唇。根据上述拉伸样品的断裂过程，可以推出以下一些结论：
（1）拉伸断口表面一般分成两个区域，中心区域是垂直拉力轴的相当平坦区域，倾斜45°的边缘区域成为剪切唇。断口形貌成为杯锥形断口，见图2-1（c）。(www.xing528.com)
（2）斜面断裂与平面断裂的相对数量取决于约束的程度。
（3）如果在实际工件中观察到断口形貌与之类似，说明主要受到单向拉伸载荷，且斜面区域（即剪切唇区域）应该是最后断裂区域。
（4）如果单向加载情况下裂纹出现在表面，一般认为表面有组织缺陷。
（5）如果材料的切断抗力tk 很小，当外载荷引起的正应力还没有达到材料正断抗力时，而切应力就已经达到切断抗力tk，根据式（2-3）可知，试样会发生切断断裂。断口与轴线成45°角，见图2-2。
图2-2 破断面与轴线成45°拉伸断口
此处论述单向拉伸断口形成机理，断口形貌的用途将在2.3 节中详细论述。
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