A lei de Hall–Petch relaciona a tensão de escoamento \( \sigma_y \) com o tamanho médio de grão \( d \). A forma usual é:

\( \sigma_y = \sigma_0 + \dfrac{k}{\sqrt{d}} \)

Onde \( \sigma_0 \) = tensão de fricção intrínseca e \( k \) = constante de Hall–Petch. Se o tamanho médio de grão é reduzido pela metade, a variação da tensão de escoamento (diferença em relação ao valor inicial) é igual a: