斷裂韌性是試樣或構件中有裂紋或類裂紋缺陷情形下發(fā)生以其為起點的不再隨著載荷增加而快速斷裂，即發(fā)生所謂不穩(wěn)定斷裂時，材料顯示的阻抗值。這樣的斷裂韌性值，可用能量釋放率g、應力強度因子K、裂紋尖端張開位移CTOD和J積分等描述裂紋尖端的力學狀態(tài)的單一參量表示。
斷裂韌性表征材料阻止裂紋擴展的能力，是度量材料的韌性好壞的一個定量指標。在加載速度和溫度一定的條件下，對某種材料而言它是一個常數(shù)，它和裂紋本身的大小、形狀及外加應力大小無關，是材料固有的特性，只與材料本身、熱處理及加工工藝有關。當裂紋尺寸一定時，材料的斷裂韌性值愈大，其裂紋失穩(wěn)擴展所需的臨界應力就愈大；當給定外力時，若材料的斷裂韌性值愈高，其裂紋達到失穩(wěn)擴展時的臨界尺寸就愈大。它是應力強度因子的臨界值。常用斷裂前物體吸收的能量或外界對物體所作的功表示。例如應力-應變曲線下的面積。韌性材料因具有大的斷裂伸長值，所以有較大的斷裂韌性，而脆性材料一般斷裂韌性較小。
斷裂韌性在工程中受到重視的原因是，它表征與光滑試樣中強度特性完全相反的特性。例如，很粗略地說，同一系列的材料的斷裂韌性值隨屈服強度增加而下降。因此，盡管按屈服強度準則認為已進行十分安全設計的高強度材料的結構，由于其構件中某種原因或有缺陷或產(chǎn)生裂紋，甚至也會發(fā)生不穩(wěn)定斷裂造成致命的損傷。由于材料屈服強度隨溫度下降而增大，在設計過程中未考慮低溫斷裂韌性的情形，也會造成同樣結果。過去結構物斷裂事故中，由于對上述斷裂韌性認識不足而發(fā)生的事故一定不少。
一般地說，在不穩(wěn)定斷裂之前，隨著載荷增加斷裂徐徐進行，即所謂穩(wěn)定斷裂的情形不少。雖是一種穩(wěn)定斷裂，但由于疲勞，應力腐蝕裂紋，蠕變等原因，裂紋擴展后轉變?yōu)椴环€(wěn)定斷裂的情形也不少。
如把臨界缺陷擴展稱為不穩(wěn)定斷裂，把亞臨界缺陷擴展叫做穩(wěn)定斷裂，不管穩(wěn)定斷裂的內(nèi)容如何，斷裂韌性均表示材料在穩(wěn)定斷裂轉變?yōu)椴环€(wěn)定斷裂時的阻抗值。當然，斷裂韌性受事先進行的穩(wěn)定斷裂的影響是明顯的。同時，我們知道斷裂韌性值有顯著的尺寸效應。尺寸效應是產(chǎn)生應力狀態(tài)和屈服范圍問題的原因，尤其是屈服范圍構成選擇表示斷裂韌性的力等參數(shù)問題。
如能提高斷裂韌性，就能提高材料的抗脆斷能力。因此必須了解斷裂韌性是受哪些因素控制的。影響斷裂韌性的高低，有外部因素，也有內(nèi)部因素。
斷裂韌性隨溫度的變化關系和沖擊韌性的變化相類似。隨著溫度的降低，斷裂韌性可以有一急劇降低的溫度范圍，低于此溫度范圍，斷裂韌性趨于一數(shù)值很低的下平臺，溫度再降低也不大改變了。
在斷裂韌性的測定中，有三個階段，在第一階段里，F(xiàn)PZ逐漸形成，應力強度因子KI值將會單調(diào)增加；在第二階段里，裂紋發(fā)生穩(wěn)定擴展；然后在第三階段，出現(xiàn)了KI值的突然減少到KIC值。對于這種現(xiàn)象的一種可能解釋是數(shù)值方法的固有假定所至。在有限元標定中假定了理想的線彈性系統(tǒng)，但隨著實驗的進行，此假定卻進一步失去正確性。因為有限裂紋長度增加，可以觀察到大的殘余CMOD。這個影響，在實驗開始時可以忽略，但到實驗的后期此影響是相當大的。
③這些結果是在無限制條件的實驗室里得到的，對于限制應力對斷裂韌性的影響可見1990年Saouma等人的研究結果。金屬材料的斷裂韌性、裂紋擴展速率和裂紋擴展的門檻值等力學性能指標已為廣大的力學測試、材料研究和金相專家所了解，并已在零部件的強度設計、新材料的研制、材料的應用研究、材料強度規(guī)律的試驗研究、熱處理工藝的選擇以及失效分析中得到了廣泛的應用。本文的目的，是圍繞斷裂韌性的“基本原理”和“工程應用”這兩個方面，為力學、材料和金相專家們提供更全面、更深入的內(nèi)容，以便在今后的試驗研究和工程應用中發(fā)揮更大的效益。
