Рассматривается явление стабилизации пластической деформации при циклическом нагружении, характеризующееся достижением установившейся амплитуды пластической деформации. Проведены циклические испытания образцов из стали 20 в условиях повторного нагружения, когда напряжение циклически изменялось от нуля до максимального растягивающего напряжения, а коэффициент асимметрии цикла равен нулю, при различных амплитудах напряжения (375, 400, 425, 440, 475, 485 и 490 МПа). Выявлен предельный случай стабилизации, при котором материал переходит к преимущественно упругому поведению после накопленной пластической деформации. Впервые предложена новая определяющая модель для прогнозирования этого эффекта, учитывающая релаксационные явления и основанная на инвариантных параметрах материала. Модель демонстрирует точную прогностическую способность в отношении перехода к стабилизированному гистерезисному отклику и предельному деформационному состоянию, что подтверждено экспериментальной проверкой.