断裂韧性

断裂韧性 　　fracture toughness
　　指材料阻止宏观裂纹失稳扩展能力的度量，也是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。是材料固有的特性，只与材料本身、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，而脆性材料一般断裂韧性较小。
[编辑本段]断裂韧性测试方法
　　
压痕法（IM）

　　：测试试样表面先抛光成镜面，在显微硬度仪上，以10Kg负载在抛光表面用硬度计的锥形金刚石压头产生一压痕，这样在压痕的四个顶点就产生了预制裂纹。根据压痕载荷P和压痕裂纹扩展长度C计算出断裂韧性数值（KIC）。 计算公式为：
　　计算公式
　　E为扬氏模量，例如对于Si3N4系统一般取300GPa。公式中载荷P单位为kg, 裂纹长度C单位为mm, 显微硬度HV单位为GPa。
　　压痕法实例图
　　
单边切口梁（SENB)法

　　在试样中间开一裂纹，通过三点或四点抗弯断裂测试，计算材料的断裂韧性。
　　SENB
　　计算公式
　　
测试方法比较

　　
　　•IM法比SENB法简便经济，但测得的数据不如SENB法可靠；
　　•SENB法是普遍公认的标准测试方法；
　　•为了实际方便，要对IM法测试公式修正，使结果更接近SENB法。