体心立方的金属材料在常温下具有良好的塑性和韧性,在低温下常常发生冷脆断裂,冷脆断裂是一种危险的失效模式,它的发生无任何征兆,常常造成巨大的经济损失和人员伤亡.而碳钢和低合金钢是使用非常广泛的具有体心立方晶格类型的金属材料,容易发生冷脆断裂,因此,深入研究碳钢和低合金钢的冷脆断裂对中国经济建设具有重要的意义.冷脆断裂研究具有悠久的历史,一直为材料工作者所重视,已在冷脆断裂机理、冷脆断裂评定和控制方面进行了深入的研究,得到了有益的成果.该文在前人工作的基础上,选择具有代表性的碳钢--通过热处理得到球化组织的35＃钢为研究对象,研究了几种力学性能指标随温度的变化关系.J积分是一个从线弹性到弹塑性范围都适用的裂纹尖端应力应变参量,能很好地描述碳钢的韧脆转移过程.韧脆转移机理研究一直是冷脆断裂研究的一个重要方面.韧脆转移是由形核控制的还是扩展控制的一直有不同的看法.前人对中低碳钢韧脆转移机理研究发现,在温度非常低的情况下,即温度低于无塑转变温度时,发生生核控制的解理断裂,温度非常高时,发生全韧窝断裂,总结前人的工作可以发现在转移区间内解理断裂与韧窝断裂机制相竞争,这主要是由于多晶体晶粒处于不同的方位,处于有利于解理断裂方位的晶粒发生解理断裂,处于有利于韧窝断裂方位的晶粒则发生韧窝断裂.因此,可以建立解理与韧窝机制相竞争的干涉模型,能够用这种干涉模型来描述韧脆转移过程.由干涉模型计算得到韧脆百分比应该与微观断口韧窝/解理形貌百分比有对应关系.该论文通过缺口拉伸试样的拉伸试验数据证明了以上关系.