英语翻译：

【化】 brittle rupture

分词翻译：

断裂的英语翻译：

part; rupture
【计】 break-away; breakout
【化】 breakage; cracking; failure breaking; fracture
【医】 fragmentation

专业解析

脆性断裂（Brittle Fracture）是指材料在受到应力作用时，未发生显著塑性变形即突然发生的断裂现象。这种断裂通常具有突发性、灾难性，断裂面相对平整，是材料失效的重要形式之一。以下是其详细解释：

一、核心定义与特征

1. 无塑性变形：脆性断裂前几乎不产生宏观可见的永久变形（如颈缩），断裂应变远低于5% 。
2. 快速扩展：裂纹一旦萌生便以极高速度扩展（可达声速），能量吸收率低 。
3. 断口形貌：典型断口呈平坦状，可见放射状纹路或解理台阶（如河流花样），常见于陶瓷、低温下的金属 。

二、发生条件与机理

1. 应力状态：三向拉应力（如缺口根部）易诱发脆断 。
2. 温度影响：低温显著降低材料韧性，如低碳钢的“韧脆转变温度”（DBTT）现象 。
3. 微观机制：原子键沿特定晶面（解理面）直接分离，或沿晶界断裂（晶间脆断） 。

三、工程意义与防护

1. 危害性：突发断裂易导致桥梁、压力容器等结构灾难性失效 。
2. 改进措施：
   • 材料选择：提高材料纯净度（减少夹杂物）
   • 设计优化：避免应力集中（如尖锐缺口）
   • 工艺控制：热处理改善组织（如细化晶粒） 。

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权威参考来源：

• ASM International. ASM Handbook Vol. 1, 11, 19.
• Callister, W.D. Materials Science and Engineering: An Introduction. Wiley.
• Cambridge University Press. Cambridge Dictionary of Engineering Terms.
• Anderson, T.L. Fracture Mechanics: Fundamentals and Applications. CRC Press.
• National Institute of Standards and Technology (NIST). Structural Failure Analysis Reports.

网络扩展解释

脆性断裂是材料在无明显塑性变形的情况下突然发生的断裂现象。以下是其核心特征和机制的综合解释：

一、定义与基本特征

脆性断裂发生时，材料几乎不经历塑性变形阶段，断裂具有突发性。表现为：

1. 无宏观变形：构件断裂时没有明显伸长、弯曲或缩颈（如杆件或容器破裂时无直径增大或壁厚减薄）。
2. 能量吸收低：断裂过程迅速，原子滑移和位错运动极少，消耗能量仅为韧性断裂的千分之一。
3. 破坏形态：常形成碎片，断口平齐呈结晶状或瓷状，具有强金属光泽。

二、断口形貌特征

观察尺度	宏观特征	微观特征
宏观	结晶状/瓷状断口，放射纹	人字花样或放射状条纹
微观	解理断裂（沿晶面分离）	沿晶断裂（冰糖状结构）

三、影响因素

1. 材料特性：高强度钢、低温下金属（原子热运动减弱）
2. 应力状态：三向拉应力、冲击载荷（高应变率）
3. 缺陷存在：裂纹、夹杂物等导致应力集中

四、工程应用注意

第一强度理论（最大拉应力理论）指出：当最大主应力σ₁达到材料抗拉强度σ_b时即发生脆断，强度条件为： $$ σ₁ ≤ [σ] $$ 这在压力容器、桥梁等设计中尤为重要。

与韧性断裂的关键区别在于塑性变形量，后者断裂前会产生明显颈缩（如低碳钢拉伸时的缩颈现象）。实际工程中需通过材料选择（提高韧性）、应力优化和缺陷控制来预防脆断。

（完整理论体系可参考材料力学教材或、4、6的权威来源）

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