有些不銹鋼管件中的不銹鋼彎頭正好是機械的中樞,而在使用過程中突然斷裂是一種危險的失效方式,特別是脆性斷裂的危害性更大。在一般設計中,總是限定零件在工作過程中的最大應力小于許用應力,零件在許用應力下工作 就不會產生塑性變形,當然也不會發生斷裂。然而對于高強度的金屬材料,有時會在遠低于屈服強度下發生脆斷,即低應力脆性斷裂。
由中、低強度鋼制造的零件有時也會發生低應力脆性斷裂現象。這種現象的產生是由于材料中宏觀裂紋的擴展引起的。這些裂紋可能是在制 造過程中或加載過程中產生的,也可能原材料本身就存在著裂紋,這些裂紋的存在決定了零件的實際強度。隨著材料強度的提高,其塑性和韌性將下降,材料的脆性斷裂傾向也增大。
為了擴大高強度材料的使用范圍,并保證零件在使用過程中的可靠性,必須確定材料內部存 在裂紋時的實際強度及其抗斷裂能力。為此,斷裂力學提出了能反映材料抵抗裂紋失穩擴張 能力的性能指標—斷裂韌性。