不锈钢焊管在钢的脆性断口上也必有若干塑性变形因素

 不锈钢焊管若将裂纹扩展的临界能换成外界的临界应力则进行理论上的运算得到；塑性表面能。裂纹就具备了扩展的能量条件。严格来说它是裂纹开始扩展的条件。系统在裂纹扩展前、后之能量差，主要转变为不锈钢焊管各质点的运动能，使裂纹的扩展自动加速，使脆性裂纹的扩展瞬间达到很高的速度。根据实验，在钢材中这个速度可达2000mls。裂纹的能量扩展条件，是在裂纹尖端能否产生微裂纹的问题，实际也是产生裂纹的问题。为了研究产生裂纹的条件，应正确求出裂纹尖端的塑性应力值。当塑性变形层庇很薄，可以用求出近似值。如上所述，不锈钢焊接管塑性变形层只有0.2smm，而裂纹（焊接缺陷）长达数毫米。故在实际结构中，假定是可信的。这样，尖端半径为玩的裂纹，根据弹性理论求出最大弹性应力。即应力集中；值超过解理断裂应力曲线时，就具备了产生的条件。这是扩展条件，也是断裂条件。低于解理断裂魏线时，就不能满足裂纹的应力条件，不能产生裂纹，就不会发生脆性断裂。

 脆性破坏机构：钢材的断裂是金属原子间的分离，这就要克服原子间的结合力，但这个结合力很大。对铁来讲，为使铁原子之间发生分离，不锈钢焊管应力需达104MPa数量级。但实际的断裂应力不超过，这是难以解释的。随着位错理论的发展，人们开始用位错理论来解释脆性断裂的机构。用位错理论来解释脆性断裂机构的理论很多，其中理论比较简单。理论是将钢的脆性断裂过程分为三个阶段：第一阶段，产生滑移位错（可看到滑移线）；第二阶段，滑移位错转化为显微裂纹（出现位错级的微裂纹）；第三阶段，显微裂纹成长为宏观裂纹。第一阶段是最容易产生的，即使是在液氮的低温下，在钢的脆性断口上也必有若干塑性变形。第二阶段，由滑移位错向显微裂纹转化的机构，在滑移线相交的部位，因位错集聚而产生显微裂纹，或空洞位错，这是第一阶段位错滑移的结果。显微裂纹产生后，位错再移动时，就在显擞裂纹周围出现弹性变形能的集中，使显微裂纹附近产生的塑性变形很难消散。于是在滑移线交叉处不断地发生位错并在此集聚，产生变形能的集中，成为第二阶段的能源。位错在交叉处的集聚，可能产生两种结果：①. 若温度较高，原子活动能力强，容易产生滑移；②.不锈钢焊接管温度较低，原子活动能力弱，容易产生显微裂纹。因此，温度低容易发生脆性断裂。第三阶段，由于已经产生了显微裂纹，因此只有位错扩展的能量就够了，这时的能量条件是；至德钢业认为，第三阶段又可分为两个阶段。在第一个阶段，显微裂纹在晶内扩展。由于显微裂纹容易在垂直于载荷的方向上在晶内扩展，随载荷的增加，可以一直扩展到晶界。在这个阶段，裂纹在晶内，它符合能量条件，即需要。一日数量级的塑性表面能。在第二阶段，裂纹进入相邻的晶粒。在相邻的晶粒内，可能难于产生与其前一晶粒内裂纹相适应的解理断裂，而且晶界也阻止断裂向邻近晶粒贯通。因此，为使晶内的裂纹扩展到邻近晶粒，就必须有更大的能量。，这时不锈钢焊接管的塑性表面能量级，仍要满足能量条件，即满足裂纹才能在整个试样内扩展。只有在满足第二阶段的扩展条件下才能发生脆性断裂。影响金属脆性的因素影响金属脆性的因素很多，这些因素对图中诸应力曲线有影响，从而影响断裂点塑性变形的大小，亦即影响塑性表面能的大小，影响断裂吸收功大小。一、温度的影响钢的屈服应力（流动应力曲线与纵坐标交点的应力值）与温度之间的关系。