[科普中国]-韧性脆性转变

金属材料（特别是低强度结构钢）的韧性随温度降低而降低，由韧性断裂向脆性断裂转变，称为韧脆转变，相应的特征转变点的温度称为韧脆转变温度。工程上用“V”型缺口 冲击试样来测定吸收功和断口形貌与温度的关系，表征材料的韧-脆转变性能。

介绍金属间化合物断裂模式从韧性断裂转变为脆性断裂的特性。高温韧性 变为低温脆性的临界温度称为韧性- 脆性转变温度，工程上用“V”型缺口 冲击试样来测定吸收功和断口形貌与 温度的关系，表征材料的韧-脆转变性 能。。韧—脆转变特性与晶体结构和有序合金的成分有关，是评估有序化合金性能潜力的重要依据。1

韧脆转变温度通常应用缺口冲击试样测量金属材料的韧脆转变温度，典型的冲击试样的韧脆转变曲线示于图1。当温度较高时，冲击吸收功随温度缓慢变化，称为上平台区; 当温度降低至某一很窄的温度范围内，冲击吸收功随温度降低而剧烈降低; 当温度进一步降低时，冲击吸收功又随温度缓慢变化，称为下平台区。在上述韧脆转变过程中，相应的试样断口形貌也随之变化，由纤维断口向晶状或解理断口转变，根据冲击吸收功和断口形貌随温度的变化，定义了各种韧脆转变温度，主要有下列三种：

1.NBTT——无脆性转变温度

相应于断口形貌由100%纤维断口到开始出现晶状或解理断口所对应的温度。

2.FATT——断裂形貌转变温度相应于断口形貌为50%纤维断口和50%晶状或解理断口所对应的温度。

3.NDTT——无延性转变温度对应于断口形貌由纤维状和晶状(或解理)混合断口转变为100%晶状或解理断口所对应的温度。2

应用意义在工程应用中，为防止构件脆断，应选择脆性转变温度低于构件下限工作温度的材料。对于那些含氮、磷、砷、锑和铋等杂质元素较多，在长期运行过程中有可能发生时效脆化、回火脆性等现象的材料，其脆性转变温度会随运行时间而升高。因此，脆性转变温度以及脆性转变温度的增量已成为构件材料性能的考核指标之一。

本词条内容贡献者为:

陈红 - 副教授 - 西南大学