脆性破壞

脆性破壞指材料受力後無顯著變形而突然發生的破壞。岩石和混凝土在受拉破壞時往往屬於脆性破壞，在側限壓力較小的壓縮試驗時一般也屬脆性破壞。破壞的新裂面較粗糙,延伸率和斷面收縮部均較小。

基本介紹

• 中文名：脆性破壞
• 外文名：brittle failure
• 對象：結構或構件
• 特點：在破壞前無明顯變形或其它預兆
• 實質：破壞類型
• 類型：脆性

材料脆性引起的脆性破壞

鋼鐵材料在低溫衝擊韌性顯著降低。從大量的衝擊試驗表明，溫度低時鋼時缺口的敏感性增大，這種現象稱為鋼的冷脆性。鋼的冷脆性表明在溫度變低時鋼會由韌性狀態轉變成脆性狀態。因此要防止鋼的脆性破壞首先要掌握所使用的鋼是在什麼溫度下鋼韌性狀態變為脆性狀態的，這個溫度叫做冷脆轉變溫度。冷脆轉變溫度可以通過試樣的衝擊試驗來評定，但是因為評價的方法、標準不同而結論各異，往往僅能定出一個溫度轉變區間。

除低溫冷脆轉變引起的脆性破壞外，還有因焊接導致焊縫及熱影響區材料脆化而引起的脆性斷裂縫如焊條或焊絲的含碳量偏高或其他合金元素的碳當量偏高，便會引起焊接過程的淬硬傾向，使焊接接頭區域材料硬化。如果含硫、磷量偏高時，也會導致焊縫的脆化，焊接過程本身相當於一個冶金過程，其熱影響區相當於經受不同加熱與冷卻條件的熱處理區。

缺陷引起的脆性破壞

金屬材料以及壓力管道的脆性破壞並不一定都由低溫脆性引起、實際上，脆性破壞是事故材料的缺陷主要原因，而其中尤以裂紋性缺陷引起的事故所占的比例最高。金屬管道在焊接時不可避免地帶來許多缺陷，包括夾渣、氣孔、未焊透及裂紋。裂紋是一種平面型的缺陷，因而是一種最危險的缺陷。裂紋的尖端存在嚴重的應力集中，而且往往與最大主應力相垂直，因此最容易引起低應力脆性破壞。

脆性破壞的特徵

1．無明顯的塑性變形

2．材料脆化而破壞的斷口特徵

3．因缺陷造成的脆斷斷口特徵

4．破壞時的應力較低

因缺陷特別是裂紋引起的脆斷管道，斷裂時的薄膜心力都較低，一般不超過屈服強度，因此不會造成明顯的塑性變形。同時，這種破壞可以在正常的操作壓力或水壓試驗的壓力下發生。

脆性破壞的預防

1．加強對管道的檢驗

2．消除焊接殘餘應力

3．確保材料的韌性

4．避免應力集中