研究裂纹体力学行为的新学科——断裂力学，50年代在国际上逐步发展起来，60年代末到70年代初引入我国，并迅速在工程上得到实际应用。
本文对其发展历史作简短的回顾，并根据当前国内技术发展的需要，指出已有工作存在的欠缺和今后需要开展的工作。
一、历史回顾
一断裂力学理论为压力容器缺陷评定提出了新的材料力学性能指标一断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率等，也即本文所指的材料断裂特性。断裂力学理论的应用必须以材料断裂性能数据为基础。因此，材料断裂性能数据的测试，积累及有关的试验研究工作就成为断裂力学应餍的一个塞要方面•由于常用压力容器用钢大多属于中低强度钢，且板厚大多在30~50mm以下，因此主要采用材料的延性断裂韧性作为评定指标•回顾过去近20年的工作，大致可以分为两个阶段来评述。
70年代，是在新裂力学理信纸研究的指导下，结合工程实际的需要，多照顾外有关标准规范或文献资料，测试和积累数据，随时开展有关测试技术的试验研究，并逐步组织制定我国关试验方法标准至1978年正式提出了制定延性断裂韧性试验方法国标的任务通用机械研究所负责组织“裂纹张开位移(COD)试验方法标准的研究和编制，北京钢铁研究总院负责组织•利用阻力阻曲线确定金属材料延性断裂韧度的试验方法”标准的研究与编制。
前者组织了对五种压力容器常用多钢材对比试验，后者组织了对十种钢材和有色金属的对比试验，并分别研究了各种因素对试验结果的影响口两项标准予1980年由国家标准总局予以颁布，即(GB2038-．80和GB2368——80） 这两项国标的颁布是我国70年代断裂力学研究的重要成果，使我国成为当前国际上同时具有COD和J积分两项试验方法标准的唯一国家。这里需要附带说明一下，关于平面应变断裂韧度Kc试验方法，在此期间YB2038-80和GB2358-80 在进行断裂韧性测试与试验方法研究的同时，国内也开展了疲劳裂纹扩展速率的试验研究，获得了一些工程应用所需的数据•并在稍后一些时间制定了HB5216-82“金属材料疲劳纹扩展速率试验方法”，以后又上升为GB98-86。
80年代在70年代断裂力学研究及应用的基础上，80年代初国内开展了压力容器缺陷评定规范研究工作。在为一课题中，压力容器常用锯断袭特性研究被列为重点项目之一。几年中通用机械研究所和中国通用机械工程公司负责组织有关单位进了大量的数据测试和试验方法及压力容器用钢断据测试和试验方法有关单位进行了大量的数据测试选用原则的研究。 通过试验， 汇集了国内大量的压力容器常用钢材裂韧数据和疲劳裂纹扩展速率数据， 并于1984年完成CVDA~1984《压力压容器缺陷评定规范》的编制工作。 CVDA规范的诞生使我国断裂力学的工程应用进入了新的实用化阶段， 在生产中产生了重大的社会经济效益。
值得指出的是， 在此期间，北京钢铁研究总院提出了焊区新断裂韧度的多剖面测定法（亦称金相剖面法）并得到了不少单位进一步研究和推广应用，成为一种简便的COD测试方法。通过所等单位进行了模拟高应变区的断裂韧性测试及应奕疲劳方面的研究， 钢铁研究总院进行了确定气体介质条件下门限应力强度因子KIBCC的WOL试样法的研究， 为实际工况条件下的现场试验提供了经验。为实际工况条件下的现场试验提供了经验。 这些工作对国内压力容器用钢断裂性的测试研究工作具有一定的开拓性。
二、存在的欠缺
我国在断裂力学领域内的研究工作从无到有， 并且迅速在压力容器缺陷评定中得到了应用，取得了显著的社会经济效益。与此同时， 在压力容器用钢断裂特性的测试和数据积累方面也做了大量的工作， 为今后的技术发展打下了良好的基础。 但由于各方面条件的限制， 也还存在某些方面的欠缺和不足之处。
大致可归纳如下。
1、缺乏全面的规划和系统的组织
虽然地过去组织的几次联合攻关中都包括材料断裂特性的测试与研究，但就压力容器用钢断裂特性的整体来说。 尚缺乏全面的规划和系统的组织。 具体体现在试验材料的选择零散， 缺乏全面的代表性， 大试验方法、试验条件和测试技术等方面缺乏严格的一致性，特别是70年代的数据， 是在我国尚无一试验方法标准的条件下参考国外方法测试的， 数据测试缺乏统一的可比性， 在考虑环境因素对材料的损伤， 导致性能退化等方面还只是些零散的工作， 有的甚至还是空白等等。 因此， 虽然试验数据不少， 但是很难对试验数据进行系统的归纳和概率统计分析， 得出规范化的工程应用数据。
2、测试数据大多未考虑材料在使用过程中的损伤与性能退化因素的影响
以往虽然也从一些解剖的旧容器上取料进行过断裂性能测试， 但目前国内掌握的大多数据基本上都是从未曾使用过的新材料上获得的。 而我国当前断裂力学的应用主要是针对在用压力容器，在压力容器的长期使用过程， 材料和蠕变损伤，腐蚀环境下的材料损伤， 疲劳及腐蚀疲劳损伤等）从而导致材料性能退化， 因此， 对在用压力容器的评定， 必须考虑经不同工况条件使用以后的退化性能，在断裂特性测试中， 必须考虑长期使 用因素的影响。
3、 断裂特性测试的试验条件大多与实际工作条件不一致
已如前述， 我国当前断裂力学在压力容器上的应用主要针对在用容器， 而压力容器总是在一不定的工况条件下工作， 工作介质和温度，以及容器的受载状态等因素势必对材料性能产生影响， 但由于模拟工况条件进行试验所存在的困难， 以致目前掌握的新断裂韧性数据大多是在室温大气环境条件下按静态加载方式试验获得的。 这些数据对在通常温度条件下的非腐蚀环境中工作的容器来说， 一般是适用的， 或者对常温下未暴露在腐蚀环境中的内部缺陷的评定来说， 通常也是适用的但是， 在不少必须考虑环境因素的评定中， 由于缺少材料的环境断裂韧性数据（如KISCC等）而使工作难以进行。 盲目采用一些推测数据可能给评定结果带来极大的不可靠性。
在压力容器的疲劳评定中长期采用Paris公式。 疲劳裂纹扩展速率数据大多是在室温气环境条件下， 采用高周应力疲劳方式试验获得的， 除了环境因素外， 压力容器的疲劳通常是低周的， 特别是疲劳多发性的接管等高应变区， 往往是属于低周变疲劳破坏。 因此， 对于压力容器的疲劳评定， 采用高频应力疲劳裂纹扩展数据。 一直是人们持怀疑态度的问题。
4、尚未系统开展冶金及工艺因素对压力容器用钢断裂性影响的研究
现行的压力容器规范是以强度计为基础， 而对材料的塑性和韧性要求只是根据长期使用经验提出的参考性依据。断裂力学的研究表明， 只有断裂韧性才是决定容器断裂力学的研究表明。只有断裂韧性才是决定容器力学应用研究工作开展以来，在一些新材料、新工艺的研究工作中， 常常也加入了断裂韧性等断理解特性测试与评价。 但是钢材生产的冶金因素和容器制造的工艺因素对材料断裂特性的影响是很复杂的， 而由于条件的限制， 这方面的工作是零散的， 往往只是测定了一些数据， 而无法对影响因素作出全面系统的评价， 从断裂的角度提出最佳的材料冶金与工艺参数。
三、今后应重点开展的工作
结合我国当前科技发展工作和断裂力学在“在役压力容器安全评估”研究中应用的需要， 作者提出如下的一些看法。
1、全面规划、 系统组织
对新材料、新工艺、冶金部门和压力容器制造部门应系统组织冶金与工艺因素对材料断裂特性影响的试验研究，积累数据， 找出规律， 为压力容器用的钢材断裂特性成为钢材验收指标和设计参数逐步创造条件。
在用压力容器用钢断裂特性研究， 对材料选取， 试验条件与试验方法的确定， 应统一组织， 相互协调， 使试验材料有代表性， 试验数据有可比性。在统一组织测试的基础上， 收集整理国内已有数据， 进行综合归纳和概率统计分析， 提出工程应有的规范化数据。
2、对在用压力容器的应用， 应重点考虑环境因素的影响
在组织数据的测试过程中， 首先应尽量选取在典型工况条件下经长期使用过的容器材料进行试验， 以获得对在用压力容器适用的数据。 其次， 应组织对几种压力容器常用钢材在典型工况条件下的损伤特性与性能退化规律的研究。 为评定中数据的选用提供指导原则。 在有条件的情况下， 还可以在实际工况条件下， 进行材料性能退化的跟踪试验研究（如采用自加载WOL型试的挂片试验）。
3、 研究试验条件对断裂特性影响的规律
通常的试验都是在室温大气环境条件下进行， 已如前述， 虽然已考虑了环境条件的影响， 但这种环境条件下的试验总是有限的， 不可能包罗万象。 因此，必须在试验室进行一些规律性的研究， 为评定应用中数据选用提供指导。 这种规律性研究可以包括：
（1） 温度对材料断裂韧性的影响；
（2）典型介质中环境断裂韧性及裂纹扩展规律的研究。
（3）温度对疲劳裂纹扩展速率的影响；
（4）低周应变疲劳条件下的裂纹扩展规律研究。
4、 试验方法的的完善及特殊试验方法的研究
现行的断裂韧性试验方法主要提供材料性的一些特性值。 随着一塑性断裂力学的发展， 对延性断裂的压力容器， 在某些情况下， 可能利用启裂后的压力容器， 在某些情况下， 可能利用试验方法原则上可以提供裂纹稳太扩展的撕裂模量，但具体的确定方法有待完善，以使为今后评定的发展提供进一步的断理解参数。
在工程应用中， 有时希望从现场切取少量试验材料测得断裂特性数据， 或直接从裂纹断口上取得材料数据， 或者根据材料的常规性能近似地评估断裂韧性，因此，有必要进行一些探索性的特殊性试验方法的研究， 并争取早日进入实用化阶段。
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