脆性是指钢材在受外力作用时,没有显著的变形而突然断裂的性质。根据 温度条件的不同, 钢材的脆性分热脆性和冷脆性两种。热脆性是指钢材在高温状 态下所表现出的脆性特征;冷脆性指钢材在室温下,其塑性、韧性急剧降低,并 使脆性转化温度有所升高的脆性特征。 钢材的脆性取决于其化学成分和组织结构。 钢材的热脆性是由硫元素引起的。硫在钢中以硫化铁(FeS)的形式存在,其塑 性性能较差, 并且形成熔点低(985℃)的硫化铁一铁(FeS—Fe)的共晶体存在于晶 界处。当钢材在 1000~l200℃高温条件下加工时,硫化铁—铁的共晶体会先于 钢熔化,使晶体脱开而造成钢材的脆断。 钢材的冷脆性主要是由磷元素引起的。 磷在钢中形成脆性很大的化合物磷化三铁 (Fe3P)。即使在常温状态下,含磷量高的钢材在外力作用下也很容易发生脆断。 钢材的脆性特征可通过不同条件下的弯曲试验来测定。 试件在规定的弯曲角度、 弯心直径以及反复弯曲次数后, 试件弯曲处不产生裂纹、 断裂和起层等现象时即认为合格。
韧性表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。韧性越好,则发生脆性断裂的可能性越小。韧性可在材料科学及冶金学上,韧性是指当承受应力时对折断的抵抗,其定义为材料在破裂前所能吸收的能量与体积的比值。