针对金属材料断裂韧性的相关研究
研究材料的力学强度与断裂韧性
研究材料的力学强度与断裂韧性材料的力学强度与断裂韧性是材料科学中的两个重要方面。
力学强度指材料在受力情况下承受应力的能力，即材料在外力作用下能够抵抗应力产生的变形和破坏的能力。
而断裂韧性则是指材料的抗断裂能力，即在受到外部力作用下不易发生断裂。
这两个性质对于材料的可靠性和使用寿命具有重要影响。
一般来说，材料的力学强度与断裂韧性之间存在一定的关系。
通常情况下，材料的强度越高，其断裂韧性也会相应提高。
这是因为材料的强度和断裂韧性都与材料的内部结构和成分有密切关系。
例如，金属材料中晶粒的尺寸和排列方式会对材料的力学性能产生影响。
当晶粒尺寸较小、排列有序时，晶界强化效应会增强材料的强度和韧性。
此外，其他微观结构特征如晶粒形状、晶界形态、孪晶等也会对材料的力学性能产生影响。
另一个影响力学强度和断裂韧性的因素是材料的成分。
不同元素和化合物的组合方式会决定材料的力学性能。
例如，合金中添加适量的合金元素可以改善材料的强度和韧性。
这是因为添加合金元素可以改变材料的晶体结构和电子结构，从而改变材料的力学性能。
此外，材料的制备工艺和热处理过程也会对其力学性能产生影响。
不同的加工工艺和热处理条件可以改变材料的晶粒尺寸和晶界特征，从而影响材料的力学性能。
例如，通过冷变形、退火等工艺可以显著改变材料的晶粒尺寸和晶界特征，从而提高其强度和韧性。
研究材料的力学强度与断裂韧性对于理解材料的性能和指导材料设计具有重要意义。
通过深入研究材料的微观结构特征和成分对其力学性能的影响，可以为材料科学的相关领域提供理论支持和实验依据。
同时，研究材料的力学强度与断裂韧性也可以为新材料的开发和应用提供指导，从而提高材料的性能和可靠性。
然而，需要强调的是，材料的力学强度和断裂韧性不是可以简单地通过单一的指标来衡量的。
对于不同的应用和使用环境，对材料性能的要求也不同。
因此，在研究和评估材料的力学性能时，需要综合考虑多个指标。
此外，材料的力学性能还受到动态加载、温度、湿度等外界条件的影响，因此需要进行实验测试和模拟分析来揭示材料的力学行为。
材料的韧性与断裂韧性研究
材料的韧性与断裂韧性研究引言：材料的韧性和断裂韧性是评价材料性能的重要指标，也是材料科学和工程领域中的热门研究课题。
本文将探讨材料的韧性和断裂韧性的概念、研究方法以及应用领域。
一、材料的韧性韧性是指材料在受力时能够承受塑性变形和吸收冲击能量的能力。
它通常用断裂前的应变能量密度来衡量，也可以用断裂韧性来描述。
韧性高的材料具有良好的延展性和抗冲击性，有利于避免材料的突然断裂和破裂。
二、断裂韧性的研究方法研究材料的断裂韧性可以采用多种方法。
其中，最常用的是断裂韧性试验。
这种试验通常通过施加恒定的力或应变加载材料，观察材料的断裂行为，从而得到材料的断裂韧性参数。
常用的断裂韧性试验方法有缺口冲击试验、拉伸试验和压缩试验等。
三、材料的韧性与应用领域1.金属材料金属材料通常具有较高的韧性和断裂韧性，广泛应用于工程领域。
例如，航空航天领域对金属材料的韧性要求较高，以确保航空器在遭受风险和外界环境冲击时保持结构完整。
2.高分子材料高分子材料在韧性方面具有一定的优势。
其中，聚合物材料是最常见的高分子材料，具有较高的韧性和断裂韧性。
这使得聚合物材料广泛应用于制造塑料制品、橡胶制品以及复合材料中。
3.陶瓷材料陶瓷材料一般具有较高的强度但韧性较低。
很多陶瓷材料在受到外力时很容易产生裂纹，并最终导致破裂。
因此，研究如何提高陶瓷材料的韧性和断裂韧性是陶瓷领域的重要课题。
结论：材料的韧性和断裂韧性是评价材料性能的重要指标，对于提高材料的工程应用性能至关重要。
通过研究材料的韧性和断裂韧性，可以为材料设计和材料工程提供更准确的理论基础和实验依据。
不同类型的材料在韧性和断裂韧性方面存在差异，因此需要根据应用需求进行选择和改进。
高强钢断裂韧性与裂纹扩展机制研究
研究探讨Research306高强钢断裂韧性与裂纹扩展机制研究古妮娜（兰州工业学院机电工程学院，甘肃兰州730050）中图分类号：G322 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2019）10-0306-01摘要：高强钢的力学性能较为优异，它能够长期的承受循环载荷，而且价格也较为低廉，所以在当前的工业中有着十分广泛的应用。
特别是对于航空航天等领域而言，需要结构件具备极佳的力学性能，而高强钢正好可以适应这一需求。
而从材料本身来看，其力学性能直接与断裂韧性和裂纹扩展机制相关，因此要有效衡量材料的寿命及抗疲劳能力，可以从断裂韧性及裂纹扩展机制入手。
基于此，本文从高强钢的概述入手，首先分析高强钢的断裂韧性，然后探究高强钢的裂纹扩展机制，希望可以借此给高强钢性能的相关研究提供一定的参考。
关键词：高强钢；断裂韧性；裂纹扩展1 高强钢概述人们对钢材料的应用有着悠久的历史，从20世纪初开始，全球的钢铁产量逐年增加，有效推动了工业的发展。
而且钢材料的价格也较为低廉，它拥有丰富的原材料，再加上优异的力学性能，使得钢材料的应用范围不断扩大。
所以，钢材料一直是国民经济的重要支柱产业。
一些特殊的行业，对结构件的性能有着更高的要求，需要材料满足特定的使用寿命，同时也要具备优良的承载能力，例如，在核电、交通运输与航空航天等领域，需要优质的钢材料，因此在这一大环境下，高强钢出现在人们的生活中，它具有优异的抗疲劳性能，能够承载更大的负荷，而且疲劳寿命也较长，是工程结构件中必不可少的一部分[1]。
对于钢材而言，在使用前要综合考虑其断裂韧性与裂纹扩展机制，因为材料韧性越低，就更容易发生脆性断裂，这样就会造成结构件失效的问题。
而且从大量的实际问题来看，钢结构件的应力脆断一般是由表面或者内部的裂纹引起的，当出现裂纹时，就会改变材料的内部应力分布，整体的连续性受到影响。
因此为了有效分析高强钢的整体性能，通常会从断裂韧性与裂纹扩展入手。
7050铝合金平面应变断裂韧度KIC试验研究
202 军民两用技术与产品 2018·3（下）随着节能和环境保护日益受到人们的关注，高强度的轻质材料被广泛应用于工程领域中。
铝合金以其低密度、高比强度、耐腐蚀性、良好的成形性能等优点，已被广泛应用于许多领域中如车辆、化工、机械工程、航空航天等[1-2]。
在诸多铝合金中，7050强度高可热处理铝合金，具有良好的机械性能，可使用性能好，易于加工，耐磨性能好，其T7451状态增强了耐腐蚀断裂性能，适合飞机构架及高强度配件，适用于高压结构零件的高轻度材料，适用于航空航天，模具加工、机械设备、工装夹具，特别适用于飞机结构及其他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构体。
金属材料在工程领域中应用往往要承受循环载荷的作用，在循环载荷作用下，可能会导致零件产生裂纹，断裂韧度是反映材料在静态或准静态载荷下，抵抗裂纹失稳扩展或稳态扩展起始能力的性能指标。
本文主要对7050铝合金平面应变断裂韧度性能研究，从而对材料工艺性能做出准确的判断。
1 试样制备与试验方法1.1 试样制备铝合金板材的加工工艺一般都要经过轧制处理，经过轧制后的铝合金板材，其不同方向的力学性能所表现出来的各向异性将会限制合金的使用，工程设计时只能以性能相对较差的方向作为设计依据，因此对铝合金各向异性方面的研究具有重要意义。
通常所说的各向异性表示：在不同的晶体学方向上，材料的宏观性能，表现出由于方向的不同而存在明显差异的特征。
晶体学取向存在方向性，即择优取向（织构）的概念，织构的存在会在一定程度上引起多晶体金属结构方面的各向异性。
组织方面的各向异性通常是晶粒沿某一方向，被压扁或拉长，造成晶界在晶体的多个方向上作用有所区别而形成的[3]。
本文7050平面应变断裂韧度取样方向分为T-L 、L-T 及S-T 三个方向，其取样方向是根据该材料在构件上所承担力或疲劳易产生裂纹方向进行试验。
1.2 试验设备及参数（1）试验在INSTRON8801疲劳试验机上进行，加载频率f=5Hz ；COD 规的输出应显示缺口两侧精确定位的相对位移。
材料的断裂韧性研究
材料的断裂韧性研究断裂韧性是材料性能中的重要指标之一，它描述了材料在受力过程中抵抗断裂的能力。
随着科技的进步和工程领域对材料性能要求的提升，对材料的断裂韧性研究引起了广泛关注。
本文将介绍材料的断裂韧性的含义、重要性以及常用的研究方法。
一、断裂韧性的含义断裂韧性是材料在受力条件下抵抗断裂的能力，是材料强度和韧性的综合指标。
一个材料具有较高的断裂韧性通常意味着它能承受更大的载荷、更大的变形以及更高的应力集中。
断裂韧性的高低直接关系到材料在使用中的可靠性和安全性。
二、断裂韧性的重要性1. 工程设计：在工程设计中，材料的断裂韧性是评估材料是否能够承受外部冲击和载荷的重要依据。
只有具备较高的断裂韧性的材料才能确保工程结构的安全可靠。
2. 材料改进：通过研究和改进材料的断裂韧性，可以使材料在受力条件下不易发生断裂或变形。
这对于提高材料的使用寿命、减少材料的损耗具有重要意义。
三、断裂韧性的研究方法1. 断裂韧性测试：常用的断裂韧性测试方法包括冲击试验、拉伸试验和缺口试验等。
通过对材料在不同应力条件下的断裂性能进行测试，可以得到材料的断裂应力、断裂韧性等相关参数。
2. 断裂韧性的改进方法：研究材料的断裂韧性还可以通过改变材料的制备工艺、添加合适的增强相等方法进行。
例如，在金属材料中，通过精细调控晶界数量和晶粒尺寸，可以显著提高材料的断裂韧性。
3. 断裂韧性模型的建立：建立准确的断裂韧性模型是研究材料断裂行为的重要手段之一。
通过理论研究和数值模拟，可以预测材料在受力条件下的断裂性能，并指导材料设计和工程应用。
四、结语材料的断裂韧性是评估材料性能的重要指标之一，对保证工程结构的安全可靠以及提高材料使用寿命具有重要意义。
通过采用合适的断裂韧性测试方法、改进材料制备工艺以及建立准确的断裂韧性模型，可以为材料的研发和应用提供有效的参考和指导。
通过持续的研究和探索，我们可以进一步提高材料的断裂韧性，并不断推动工程科技的发展。
金属材料表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验方法
金属材料是工程领域中广泛应用的材料之一，其性能对于工程结构的安全性和稳定性有着重要的影响。
而金属材料的表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验方法是评定金属材料韧性能的重要手段之一。
本文将介绍金属材料表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验方法的具体步骤和注意事项。
一、试验目的金属材料的表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验旨在评定金属材料在受力状态下的抗拉性能和韧性能，为工程结构设计和材料选用提供参考依据。
二、试验样品的准备1. 样品的选择：一般选用金属材料的板材作为试验样品，尺寸一般为200mm*50mm*10mm。
2. 表面处理：样品的表面应保持平整，无凹凸不平或者明显的划痕。
三、试验步骤1. 样品标记：在样品上标注好试验样品的编号和方向。
2. 制作缺口：在样品上制作缺口，缺口长度为10mm，宽度为0.5mm。
3. 夹具安装：将样品安装在试验机的夹具上，夹具的张合长度为100mm。
4. 载荷施加：在试验机上施加加载，载荷速度控制在1mm/min。
5. 记录数据：在试验过程中，记录载荷和位移的数据，以便后续分析。
四、试验注意事项1. 缺口制作：缺口的制作应该尽量避免产生裂纹，可以使用慢速切割或者加工。
2. 夹具安装：夹具的安装要稳固，保证试验过程中的样品不会出现偏移或者松动。
3. 载荷施加：载荷的施加速度要均匀，避免过快或者过慢导致试验结果的偏差。
4. 安全防护：在试验过程中，要保证操作人员的安全，并严格遵守安全操作规程。
五、试验结果分析根据试验数据，可以得到金属材料在受拉状态下的应力-应变曲线，并据此分析金属材料的屈服强度、最大应力、断裂韧性等性能指标。
通过以上试验方法，我们可以准确评定金属材料在受拉状态下的韧性能，并为工程设计和材料选用提供科学依据。
试验过程中需要特别注意安全事项，确保工作人员的安全。
希望本文对金属材料表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验方法有所帮助。
六、试验结果分析通过表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验得到的金属材料在受拉状态下的应力-应变曲线，可以为工程设计和材料选择提供重要参考信息。
镍合金材料的冲击韧性与断裂行为研究
镍合金材料的冲击韧性与断裂行为研究摘要：镍合金是一种重要的结构材料，在航空航天、能源等领域有广泛的应用。
冲击韧性和断裂行为是镍合金材料性能评价中的重要指标。
本文对镍合金材料的冲击韧性与断裂行为进行了研究分析，探讨了影响镍合金材料冲击韧性和断裂行为的因素，并对未来的研究方向进行了展望。
1. 引言镍合金是一种具有良好机械性能和耐腐蚀性能的高性能金属材料，被广泛应用于航空航天、能源等重要领域（引用）。
在实际工程应用中，镍合金材料常常需要承受复杂的力学载荷，因此对其冲击韧性和断裂行为的研究尤为重要。
2. 冲击韧性与断裂行为的定义冲击韧性是材料在冲击载荷下发生断裂前能吸收的能量大小的评价指标。
断裂行为是材料在受力过程中出现破裂和断裂的过程。
3. 冲击韧性与断裂行为的影响因素冲击韧性和断裂行为受多个因素的影响，包括材料的化学成分、晶体结构、显微组织和加载速率等。
3.1 材料的化学成分镍合金的化学成分对其冲击韧性和断裂行为有直接影响。
一般来说，Ni-Cr系列镍合金的冲击韧性相对较好，而Ni-Cr-Fe系列镍合金的断裂韧性相对较高。
3.2 材料的晶体结构材料的晶体结构对其冲击韧性和断裂行为也有一定的影响。
针对镍合金的研究表明，晶粒度越细，冲击韧性和断裂韧性越好。
3.3 显微组织镍合金的显微组织结构对其冲击韧性和断裂行为的影响是复杂的。
高温合金中的析出相和晶界对冲击韧性和断裂行为有着重要的影响。
3.4 加载速率加载速率是影响镍合金冲击韧性和断裂行为的另一个重要因素。
通常情况下，高速加载会导致材料的脆性断裂，而低速加载可以提高材料的韧性。
4. 镍合金材料冲击韧性与断裂行为的研究方法目前，针对镍合金材料冲击韧性与断裂行为的研究方法主要包括冲击实验、断裂力学、显微组织观察和数值模拟等。
4.1 冲击实验冲击实验是研究镍合金材料冲击韧性和断裂行为的重要手段之一。
常用的冲击实验方法包括冲击试验、冲击压缩试验和缺口冲击试验等。
金属材料强度与韧性研究
金属材料强度与韧性研究金属材料是工业领域中应用广泛的材料之一，其机械性能的好坏直接影响着产品的质量和使用寿命。
而金属材料的强度和韧性是其机械性能的重要指标之一，对于金属材料的研究和应用具有重要意义。
一、金属材料的强度金属材料的强度是其承受外部力量的能力，通常用抗拉、抗压、抗弯等强度指标来描述。
金属材料的强度受其原子排列、冶炼工艺、加工方法等多种因素的影响。
首先，金属材料的原子排列对其强度有着重要影响。
金属材料由原子组成，其强度与原子排列方式有关。
晶格单纯、密度大、晶粒细小的金属材料其强度相对较高。
同时，金属中的空位、夹杂物等缺陷也会影响其强度，例如，空位和夹杂物会导致较大的内应力，从而影响材料的强度。
其次，冶炼工艺是影响金属材料强度的重要因素之一。
例如，在锻造过程中，金属材料会受到高温高压的作用，原子会重新排列以获得更高的强度和密度。
相比之下，铸造、热处理等工艺会使金属晶粒变大，缺陷增多，从而影响其强度。
最后，加工方式也会影响金属材料的强度。
在冷加工过程中，金属材料会受到较大的应变，从而导致晶体变形，增加其强度。
而热加工时，材料内部会产生大量的位错和缺陷，从而降低金属材料的强度。
二、金属材料的韧性金属材料的韧性是其抵抗断裂破坏的能力，常用断裂韧性指标来描述。
金属材料的韧性与其硬度、强度有一定关系，但是两者并不是等价的，强度高的金属材料并不一定韧性好。
金属材料的韧性通常受其微观结构和外部因素的影响。
对于微观结构而言，不同的晶体学结构和晶粒尺寸会对材料的断裂韧性产生重要的影响。
在外部因素方面，材料的温度、应力率和试件几何形状等也会影响其韧性。
例如在条件相同的情况下，金属材料在低温环境下的韧性会大大降低，而在高温环境下的韧性会提高。
除此之外，金属材料的韧性还与材料的成分、处理过程等因素有关。
相比较少比例的其他元素，添加适当量的合金元素可以显著提高金属材料的韧性。
另外，合适的热处理和加工工艺也可以提高金属材料的韧性。
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针对金属材料断裂韧性的相关研究
摘要：研究影响金属材料断裂韧性的因素对于提高金属的断裂韧性具有重要意义。
而影响金属材料断裂韧性的因素非常多，且很复杂。
因此，本文针对这些问题全面分析，认真地进行了研究相关的研究。
关键词：金属材料断裂韧性；影响金属断裂韧性因素
1. 金属材料断裂韧性
断裂韧性——指金属材料阻止宏观裂纹失稳扩展能力的度量，也是金属材料抵抗脆性破坏的韧性参数。
它和裂纹本身的大小、形状及外加应力大小无关。
是金属材料固有的特性，只与金属材料本身、热处理及加工工艺有关。
是应力强度因子的临界值。
常用断裂前物体吸收的能量或外界对物体所作的功表示。
例如应力-应变曲线下的面积。
韧性金属材料因具有大的断裂伸长值，所以有较大的断裂韧性，而脆性金属材料一般断裂韧性较小，是表征材料阻止裂纹扩展的能力，是度量材料的韧性好坏的一个定量指标。
在加载速度和温度一定的条件下，对某种材料而言它是一个常数。
当裂纹尺寸一定时，材料的断裂韧性值愈大，其裂纹失稳扩展所需的临界应力就愈大；当给定外力时，若材料的断裂韧性值愈高，其裂纹达到失稳扩展时的临界尺寸就愈大。
2. 课题研究的主要内容
通过对金属材料断裂韧性的影响因素进行了系统分析。
假定影响金属材料断裂韧性的其它因素均保持不变，把温度对断裂韧性的影响进行单独研究。
一些关于压力容器钢断裂韧性的研究结果表明，当温度达到上平台温度之后，断裂韧性会随着温度的继续升高而下降，即存在韧性劣化的现象。
相对于低温范围断裂韧性的研究，中、高温范围内断裂韧性的研究仍显不足，且实际工程中许多构件在高温条件下工作，按照常温力学性能设计的构件存在某种意义上的安全隐患，因而研究温度对断裂韧性的影响就显得相当重要。
文中结合钢韧断机理的研究成果与点缺陷在应力场中的迁移运动规律，通过理论分析建立了断裂韧性JIC与温度T的数学模型，在此基础上对多种压力容器钢断裂韧性的实验数据进行了分析，最后验证了模型的合理性。
文中通过对断裂参量J积分进行了数值分析，分析了温度对J积分的影响。
此外，还对试样几何因素以及裂纹尺寸和裂纹倾角等对J 积分的影响进行了数值分析。
文中最后结合实际工程算例，就中温范围内的韧性裂化行为对用于含缺陷压力容器和管道安全评定的失效评定图的影响进行了研究。
结果表明，使用失效评定图对结构安全进行评定时，不考虑韧性劣化行为的评定结果与考虑韧性劣化行为的评定结果之间存在较大差异。
因此，对于中温段工作的压力容器和管道的安全评定还应计入断裂韧性下降的影响。
文中得到的一些结论具有一定的普遍性，对于压力容器以及管道等的安全性设计和评定具有非常重要的意义。
主要研究内容和成果总结如下：
（1）对于所研究的压力容器钢，当达到上平台温度之后，其断裂韧性会随
着温度的继续升高而存在下降的趋势，即存在韧性劣化的现象；
（2）建立的断裂韧性JIC与温度T的关系与实验结果符合的很好，此数学模型可较方便准确地估算材料的断裂韧性值；
（3）有限元计算表明，随着温度的不断升高，恒定外力作用下，材料的断裂参量J积分呈现上升的趋势，且在温度变化的初始阶段，J积分变化较缓慢，随着温度的不断升高，J积分变化的幅度会越来越大；试样几何因素对J积分的计算结果产生显著的影响；裂纹尺寸对J积分也产生明显的影响，裂纹越长，构件破坏的可能性就越大；在倾角变化的开始阶段，J积分变化不怎么明显，随着倾角的不断增加，J积分呈现显著下降的趋势；且从裂纹张开位移δ得到的结论与J积分较为相似；
（4）实际工程算例的分析表明，在中温范围内，材料的韧性劣化行为对用于压力容器和管道安全评定的失效评定图产生显著的影响。
考虑韧性劣化行为的评定结果与不考虑韧性劣化行为的评定结果存在较大差别。
因此，使用失效评定图对含缺陷压力容器和管道进行安全评定时，应计入韧性劣化的影响。
（5）还有试样厚度严重影响裂纹前端的应力约束，进而影响材料的断裂韧性，数学模型表明金属材料的断裂韧性随着厚度的增加先升高后降低最终趋于一个稳定的值。
试样取向对韧性裂纹的影响，研究表明LS与TS是最危险的。
L-R 取向明显高于紧凑拉伸试样的断裂韧性明显高于R-L取样和C-R取样。
加速载体对断裂韧性的影响可通过应变速率来表示，增加速率可降低断裂韧性，一般认为应变速率每增加一个数量级，断裂韧性降低10%。
但是，当应变速率很大时形变热量来不及传导，造成绝热状态，导致局部温度升高，断裂韧性又升高。
3. 金属材料断裂韧性的影响因素
3.1 内部因素
3.1.1 组织结构的影响
马氏体，指淬火马氏体在回火后获得的，在不出现回火脆性的情况下，随着回火温度的提高，强度逐渐下降，塑性和韧性逐渐升高。
因此，通过淬火、回火获得回火马氏体组织的综合力学性能最好，即材料的屈服强度和断裂韧性值都高。
马氏体有两种精细结构：一种是孪晶马氏体，其呈透镜状，交叉排列（约成60°角），内部由孪晶组成。
它的特点是在孪晶相交处容易形成微裂纹，所以孪晶马氏体组织的形成会降低钢的断裂韧性。
另一种是板条马氏体，其呈板条状，平行排列。
板条马氏体的亚结构是位错，在其板条内不存在显微裂纹，回火过程中也没有碳化物沿孪晶带析出而造成韧性降低的缺点。
贝氏体，一般可分为无碳贝氏体、上贝氏体和下贝氏体。
无碳贝氏体因热加工工艺不当而变得非常脆，且冲击韧性非常低，即魏氏组织，使断裂韧性下降。
但调整成分和工艺，使针状铁素体细化就可使其韧性提高。
上贝氏体中在铁素体
片层之间有碳化物析出，裂纹扩展阻力较小，其断裂韧性较低。
下贝氏体的碳化物是在铁素体内部析出的，裂纹扩展阻力较大，其断裂韧性值比上贝氏体高。
奥氏体，奥氏体的韧性比马氏体高。
奥氏体本身的韧性比马氏体要高出很多，所以如果在金属材料的马氏体上残留一定的奥氏体时，也就相当于提高了金属材料的断裂韧性。
3.1.2 化学成分的影响碳含量的影响，碳是钢中主要的强化元素，也是控制断裂韧性最重要的参量。
碳含量的高低决定着断裂韧性与强度这一对矛盾的发展方向。
一般规律，随着碳含量的增加，断裂韧性单调下降。
合金元素的影响，合金元素主要通过对钢组织结构的影响来影响断裂韧性。
一般是通过两条途径来实现的一是改变钢的M 点，二是改变钢的奥氏体层错能。
杂质元素的影响，钢中常见杂质元素有硫（S）、磷（P）、氮（N）等。
这些杂质元素对钢的断裂韧性有着不同程度的影响，其对韧性的影响主要表现在使钢产生回火脆性上。
3.1.3 晶粒尺寸的影响
基体的晶粒尺寸也是影响断裂韧性的一个重要因素。
一般来说，晶粒越细，晶界总面积越大，会使碳化物析出相的取向变化增大，间接地改善了材料的韧性，断裂韧性就越高。
因此，细化晶粒不但利于提高材料的强度，还能提高材料的断裂韧性。
3.1.4 第二相粒子的影响
除了夹杂物粒子以外，金属材料断裂韧性的影响因素还应考虑到第二相粒子。
第二相粒子的存在对金属材料断裂韧性的影响可以归纳为：第一，脆性第二相随着体积分数的增加，使得断裂韧性降低；第二，韧性第二相当其形态和数量适当时，可以提高材料的断裂韧性。
3.2 外部因素
3.2.1 试样几何因素的影响
试样的几何因素包括：试样厚度、试样取向等。
试样厚度的影响，试样厚度首先影响着裂纹前端的应力约束，进而影响材料的断裂韧性。
大量实验证明：材料的断裂韧性随着厚度的增加而先升高后降低，最终趋于一个稳定的最低值。
试样取向的影响，关于其试样取向对断裂韧性的影响，研究表明：对于其裂纹面取向和裂纹扩展的方向而言，TS 和LS（第一个字母表示裂纹面的法线方向，第二个字母表示预期的裂纹扩展方向）方位是最危险的。
3.2.2 加载速率的影响
加载速率对断裂韧性的影响可通过应变速率来表示。
增加应变速率，可降低断裂韧性。
实验表明，在缺口弯曲试验中，裂纹沿着局限于缺口根部中心线上的
高应力区起裂并扩展；全层组织断裂韧性随加载速度的变快而增加，而双态组织断裂韧性随加载速率的增大几乎没有变化，这主要是由于在不同加载速度下全层组织在加载速度快和慢时的断裂过程不同，当应变速率很大时形变热量来不及传导，造成绝热状态，导致局部温度升高，断裂韧性又回升。
4.结语
研究金属材料断裂韧性的意义在于断裂韧性是金属材料自身所具有的一种机械性能，是一种材料阻止在外界因素作用下裂纹扩展的韧性指标，断裂韧性的大小能够决定构件的承载力与脆断倾向。
从一般理论上来说，人们都希望断裂韧性值能够提高，这样材料的抗裂能力就会增强提高。
由此可见，研究影响金属材料断裂韧性的因素对于提高金属的断裂韧性具有重要意义。
所以需要我们不懈的努力。
参考文献：
[1]张淑佳，任朝晖，梅国晖，卢炎麟.高温断裂韧性的温度和应变速率效应[J].东北大学学报，2009.
[2]周一志，张明友，陈铁群.化学成分对钢的断裂韧性的影响，2010.
[3]赵乐新，影响金属材料断裂的因素研究，2008.。