断裂

✍ dations ◷ 2025-12-03 16:03:30 #断裂

断裂（英语：fracture）指物体在力的作用下开裂分离成两个或多个部分。延性断裂（英语：ductile fracture）是延性材料受力断裂的结果，断裂处有其独特的宏观及微观特征。相较于脆性断裂，延性断裂前会吸收较多能量并大幅塑性变形，通常会留下粗糙不规则的断口。常温下的纯金和铅，及高温的其他金属、高分子材料和无机玻璃，延性高，受张力拉伸时颈缩（necking）成一点才断裂，面积收缩百分比（percentage of area reduction）近乎100%。同样受张力拉伸，一般中等延性的金属颈缩至一特定面积后便会断裂，颈缩开始后，中心出现空孔，接者继续变形，空孔持续加大且合并成裂缝，裂缝大致垂直于拉力成长，直至断裂形成。若裂缝与张力轴约成45度，实验样品的一方凹陷，另一方突出，则称作锥杯形断裂（cone and cup fracture），呈现棉絮状表面，为塑性形变的一特征。以高倍率电子显微镜观察棉絮状表面处，可观察到连绵不断的凹坑（dimple），凹坑为空孔的一半，因承受单轴拉伸应力产生空孔后分离而成。脆性断裂（英语：brittle fracture），是指一个脆性的物质在受到拉力作用至断裂，断裂瞬间原物质没有显著的形变现象，如长度上或是体积上的变化量不大。其脆性物质通常伴随着高强度，即要使物质断裂需要相当大的拉力。脆性物质包括了大多数的玻璃、陶瓷，还有一些高分子物质。至于像是铁在低温时也会表现出脆性。和有延性物质相比，脆性物质断裂面处相对比较平整。断裂强度（英语：fracture strength）指材料断裂时的应力。一般通过对试样做拉伸试验，绘制应力-应变曲线，来获得材料的断裂强度。延性材料的断裂强度小于其极限抗拉强度，而脆性材料的断裂强度则等于其极限抗拉强度。

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