韌性表達鋼材的什麼物理特性

① 韌性的物理學概念

材料變形時吸收變形力的能力
翻譯：toughness
材料的斷裂前吸收能量和進行塑性變形的能力。與脆性相反，材料在斷裂前有較大形變、斷裂時斷面常呈現外延形變，此形變不能立即恢復，其應力-形變關系成非線性、消耗的斷裂能很大的材料。
通常以沖擊強度的大小、晶狀斷面率來衡量。韌性是表示材料在塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力。韌性越好，則發生脆性斷裂的可能性越小。韌性的材料比較柔軟，它的拉伸斷裂伸長率、抗沖擊強度較大；硬度、拉伸強度和拉伸彈性模量相對較小。而剛性材料它的硬度、拉伸強度較大；斷裂伸長率和沖擊強度就可能低一些；拉伸彈性模量就較大。彎曲強度反應材料的剛性大小，彎曲強度大則材料的剛性大，反之則韌性大。在ASTM D790彎曲性能標准試驗方法中說，這些測試方法適合於剛性材料也適合於半剛性材料。未說它適合於韌性材料，所以韌性很大的彈性體是不會去測試彎曲強度的。以上說的韌性和剛性與測試的力學性能關系是相對的。可能會出現意外。例如用玻纖增強塑料後，它的剛性變大，但也可能出現拉伸強度和沖擊強度都增加的可能。
在沖擊,震動荷載作用下,材料可吸收較大的能量產生一定的變形而不破壞的性質稱為韌性或沖擊韌性。建築鋼材(軟鋼)、木材、塑料等是較典型的韌性材料。路面、橋梁、吊車梁及有抗震要求的結構都要考慮材料的韌性。剛性和脆性一般是連在一起的。脆性是指當外力達到一定限度時,材料發生無先兆的突然破壞,且破壞時無明顯塑性變形的性質。脆性材料力學性能的特點是抗壓強度遠大於抗拉強度,破壞時的極限應變值極小。磚、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、鑄鐵等都是脆性材料。與韌性材料相比,它們對抵抗沖擊荷載和承受震動作用是相當不利的。作為工程塑料，我們希望它同時具有良好的韌性和剛性。在改善材料的韌性時，還應設法提高剛性。一般加入彈性體可增加韌性，加入無機填料可增加剛性。最有效的方法是將彈性體的增韌和填料的增強結合起來。

② 何謂「韌性」其力學性能指標是什麼如何防止零件韌性不足導致斷裂。

韌性，物理學概念，表示材料在塑性變形和破裂過程中吸收能量的能力。韌性越好，則發生脆性斷裂的可能性越小。韌性可在材料科學及冶金學上，韌性是指材料受到使其發生形變的力時對折斷的抵抗能力，其定義為材料在斷裂前所能吸收的能量與體積的比值。為防止鋼結構的脆性斷裂，除了必要時需按斷裂力學原理作斷裂分析外，一般應注意以下幾個方面：
①合理設計和選用鋼材：具體設計時應注意選擇合適的結構方案和桿件截面、連接及構造型式，避免截面的急劇改變，減小構造應力集中。應根據結構的荷載情況（包括靜力或動力性質）、所處環境溫度和所用鋼材厚度，選用合適的鋼種並提出需要的技術要求（包括必要的沖擊韌性要求）等。
②合理製造和安裝：鋼材的冷加工易使鋼材發生硬化和變脆，應採取措施盡量減少其不利影響。焊接尤其是手工焊接容易產生裂紋或類似裂紋式缺陷，應選擇合適的焊接工藝和參數，力求減少焊接缺陷，如對厚鋼板採用焊前預熱、焊後保溫或熱處理等措施、使用合格焊工、必要的質量檢驗等。對結構和構件的拼裝應採用合理的工藝順序，提高精度，減小焊接和裝配殘余應力。
③建立必要的使用維修規定和措施：應保證結構按設計規定的用途、荷載和環境條件使用不得超規范使用。建立必要的維修措施，經常監視結構尤其是承受動力荷載結構發生裂紋或類裂紋等缺陷或損壞的情況。