冷脆性是指某些金屬或合金在低溫(通常低於再結晶溫度或約爲-100℃到100℃)時,其衝擊韌性急劇下降的現象。這種現象有時也被稱爲低溫脆性,它與材料的韌性和脆性緊密相關。高韌性的材料不容易發生冷脆,而低韌性的材料則更容易出現這一現象。
冷脆性的成因與材料的晶體結構、基體相組織結構、溫度、引入的新元素、相的大小及夾雜物等因素有關。例如,磷在鋼中能提高其強度,但同時降低塑性和韌性,特別是提高鋼的脆性轉變溫度,即提高了鋼的冷脆性。
冷脆性可能導致金屬材料的脆性破壞,歷史上曾發生過多起由於低溫脆性造成的大型鋼結構脆斷事故,如泰坦尼克號冰海沉船事故等。通過測定材料在不同溫度下的衝擊吸收能量,可以確定材料的韌脆轉變溫度範圍。
綜上所述,冷脆性是金屬材料在低溫下呈現的一種脆性現象,它與材料的晶體結構、化學成分和加工過程等因素密切相關,對材料的性能和使用安全具有重要影響。