1 损伤描述及损伤机理

金属材料在温度降低至临界值（一般为其韧脆转变温度）以下时，在应力的作用下几乎不发生塑性变形就突然发生的快速断裂。

2 损伤形态

a)裂纹多平直、无分叉，几乎没有塑性变形，裂纹周围无剪切唇或局部颈缩；

b) 断口主要呈解理特征，伴随少量沿晶，几乎没有韧窝。

3 受影响的材料

易发生脆性断裂的主要有碳钢和低合金钢，尤其是老旧钢材。铁素体不锈钢和马氏体不锈钢也比较敏感。

4 主要影响因素

a) 下述3个因素组合能满足临界条件时，脆性断裂就会发生：

1) 材料断裂韧性；

2) 缺陷尺寸、形状和应力集中；

3) 缺陷位置残余应力和外加应力；

b) 随脆性相比例增大，脆性断裂可能性增大；

c) 材料纯净度、晶粒尺寸对韧性和抗脆性断裂能力有明显影响；

d) 厚壁材料的高拘束度状态会增加裂纹尖端的三轴应力，抗脆性断裂能力较低；

e) 温度：温度低于韧脆转变温度时，材料韧性会迅速下降，易发生脆性断裂。

5 易发生的装置或设备

a) 甲烷、乙烷或乙烯、内烷或丙烯及丁烯等轻质烃加工装置发生自冷情况时也可能引起脆性断裂。这样的情况可能会出现在烷基化装置、烯烃装置及聚合装置（如聚乙烯和聚丙烯）、乙烯裂解装置（如分离系统中的脱甲烷塔）中，半球形或球形轻烃贮罐对脆断比较敏感；

b) 大多数装置的运行温度都比较高，因此低温脆断主要发生在开车、停车期间，装置中的任何厚壁设备都需要注意低温脆断的问题；

c) 常温下或寒冷天气进行水压试验或气密性试验时，因应力高而韧性差，尤其要注意脆性断裂问题。

6 主要预防措施

a) 优化设计：设计时应考虑可能发生的低温状态或工况（包括工艺波动和自冷情况），限定材料化学成分，通过热处理工艺降低低温脆断的敏感性，并通过冲击试验进行验证；

b) 如果应力、材料韧性及缺陷尺寸三者的组合满足高敏感性条件，应进行合于使用评价以确定是否能继续使用；

c) 控制操作压力和操作温度，开、停车时如不影响工艺，应采用停车时“先降压后降温”、开车“先升温后升压”的工艺，并限定最小升压温度；

d) 在役设备停车时加强对高应力部位的检验；

e) 制造期间未进行焊后热处理的在役容器，在经过焊接修复或改造后可进行焊后热处理；

f) 控制水压试验的介质温度，应在设备材料韧脆转变温度的基础上保持一定的温度余量，或先进行一次“热态”预加载水压试验，降低了设备最低安全操作温度后再进行低温下的水压试验。

7 检测或监测方法

a) 检验通常无法减缓脆性断裂；

b) 易发生脆断的容器主要应检查已存在的缺陷，尤其是高应力部位的表面无损检测（如磁粉检测和渗透检测）以及埋藏缺陷的超声检测，条件允许的情况优选衍射时差法超声检测（TOFD)技术。

8 相关或伴随的其他损伤

回火脆化、应变时效、475°C脆化、钛氢化、σ相脆化。