（一）斷裂源區和零件幾何結構的關系

斷裂源區可能發生在零件的表面次表面或內部。

對于塑性材料的光滑零件，在單向拉伸狀態下，斷裂源在截面的中心部位屬于正常情況。為防止零件出現此種斷裂，應提高材料的強度水平或加大零件的幾何尺寸。

表面硬化件發生斷裂時，斷裂源可能發生在次表層，為防止此類零件的斷裂，應加大硬化層的深度或提高零件的心部硬度。

除上述兩種情況外，斷裂源區一般發生在零件的表面，特別是零件的尖角凸臺、缺口、刮傷及較深的加工刀痕等應力集中處。為防止此類破壞，顯然應從減小應力集中方面入手。

（2）斷裂源區與零件最大應力截面位置的關系

斷裂源區的位置一般應與最大應力所在平面相對應，如果不相對應，則表明零件的幾何結構存在某種缺陷或工作載荷發生了變化，但更為常見的情況是材料的組織狀態不正常（如材料的各向異性現象嚴重）或存在著較嚴重的缺陷（如鑄造缺陷、焊接裂紋、鍛造折疊）等情況。例如：承受單向扭轉工作載荷的軸件，其斷口的宏觀形貌，按其與最大應力的關系可能有以下幾種情況：

1）斷口表面與最大正應力所在平面相對應，即斷口與軸線呈45°螺旋狀。此種類型的斷裂為宏觀脆性斷裂，通常是由材料的脆性過大或韌性、塑性不足引起的。通過改變零件的熱處理工藝，適當提高回火溫度，則有助于減少零件的此類斷裂。

2）斷口的表面與最大切應力所在平面相對應，即斷口平面與軸線垂直或平行。此種類型的斷裂為宏觀的韌性斷裂，通常是由材料的強度或硬度不足引起的。通過改變零件的熱處理工藝，適當降低零件的回火溫度，則有助于零件使用性能的改善。

上述兩種情況均表示材料的組織均勻性未出現太大問題。在此種情況下，如果調整熱處理工藝難以避免上述兩種斷裂，則應提高材料的強韌性級別或者適當加大零件的幾何尺寸。

3）斷口表面與軸線的夾角遠小于45°，即斷口表面既不和最大正應力所在平面相對應，也不和最大切應力所在平面相對應。換句話說，該斷裂面是在較小的應力條件下形成的。由此可以推知，材料的各向異性現象比較嚴重，橫向性能比較差。通常是由材料中的塑性夾雜物比較多及鍛造流線沿軸向分布顯著等因素引起的。

（3）裂紋源的部位裂紋是從一個部位產生的還是從幾個部位產生的？是從局部部位產生的還是從很大范圍內產生的？通常的情況是，應力數值較小或呈柔性應力狀態時易從一處產生，應力數值較大或呈硬性應力狀態時易從多處產生；由材料中的缺陷及局部應力集中引起的斷裂，裂紋多從局部產生；存在大尺寸的幾何結構缺陷引起的應力集中時，裂紋易從大范圍內產生。

例如，承受旋轉彎曲的軸件可能產生以下幾種類型的斷裂：

1）裂紋源于表面一處或兩處（基本對稱，但稍有偏轉）。這是最為常見的斷裂形式。其產生原因是表面拉應力最大及表面存在一定的加工缺陷或材料缺陷。在無明顯缺陷存在的情況下，正常的斷裂（由材料性質及軸件的幾何尺寸和載荷性質來決定）也呈此種斷裂形式。

2）裂紋源于次表面。某處次表面的拉應力小于表面的拉應力，其所以成為起裂點，必然存在有較大的缺陷。

3）裂紋源于整個表面向內擴展導致的斷裂。其斷裂原因一般是軸件存在變截面且其應力集中現象嚴重，如存在直角過渡的情況。

（4）斷口的表面粗糙度斷口的表面粗糙度在很大程度上可以反映斷裂的微觀機制，并有助于斷裂性質及致斷原因的判斷。例如：粗糙的纖維狀多為微孔聚集型的斷裂機制，且孔坑粗大，塑變現象嚴重；瓷狀斷口多為準解理或脆性的微孔斷裂，塑變現象極小，孔玩小、淺、數量極多；粗、細晶粒狀為沿晶斷裂:鏡面反光現象明顯的結晶狀斷口為解理斷裂；表面較平整多為穿晶斷裂，凹凸不平多為沿晶斷裂等。

（5）斷口上的冶金缺陷注意觀察斷口上有無夾雜物、分層、粗大晶粒疏松、縮孔等冶金缺陷，有時依此可以直接確定斷裂原因。

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