在法蘭塑性成形中，整個(gè)斷裂過(guò)程是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，其斷裂不僅與材料化學(xué)成分、組織狀態(tài)及初始缺陷有關(guān)，而且與加工工藝有很大關(guān)系，如應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)變狀態(tài)、應(yīng)變速率、摩擦與成形溫度等對(duì)材料成形質(zhì)雖有著很大的法蘭。此外，材料參數(shù)如應(yīng)變硬化、空穴體積分?jǐn)?shù)以及第二相粒子等都會(huì)對(duì)材料的斷裂產(chǎn)生影響。應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)、變形溫度等外部因素對(duì)材料斷裂的影響規(guī)律如下。

1.應(yīng)力狀態(tài)對(duì)韌性斷裂的影響規(guī)律

大量的工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究表明，法蘭在壓應(yīng)力狀態(tài)下能呈現(xiàn)出較好的塑性，不易發(fā)生韌性斷裂破壞。通常，在塑性理論中通過(guò)靜水應(yīng)力來(lái)反映壓應(yīng)力水平，靜水應(yīng)力越小，則材料在成形中表現(xiàn)出越好的塑性加工性能，如常見(jiàn)的鐓粗、擠壓過(guò)程;而對(duì)于鍛件材料的拉伸過(guò)程，鍛件局部的靜水應(yīng)力為正值且數(shù)值較大，容易導(dǎo)致斷裂;在空洞長(zhǎng)大與聚合過(guò)程中，若應(yīng)力三軸度越大，則空洞生長(zhǎng)越快，而當(dāng)拉應(yīng)力較小時(shí)，即應(yīng)力三軸度較小時(shí)，空洞的生長(zhǎng)與聚合過(guò)程將變緩，從而抑制了法蘭開(kāi)裂的發(fā)生。

2.塑性變形對(duì)韌性斷裂的影響規(guī)律

在法蘭的成形過(guò)程中存在一臨界值，當(dāng)塑性變形貴達(dá)到該值時(shí)，一些微小夾雜物會(huì)產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，或者會(huì)使某些第二相質(zhì)點(diǎn)與機(jī)體本身產(chǎn)生分離，甚至產(chǎn)生微空洞，而后微空洞會(huì)逐漸長(zhǎng)大并發(fā)生匯聚融合，最終導(dǎo)致斷裂的發(fā)生。研究表明，微空洞數(shù)量隨塑性變形量的增大而增加，且先緩慢增加(近乎于線(xiàn)性關(guān)系），而當(dāng)塑性變形量達(dá)到某一臨界值時(shí)，空洞數(shù)量則會(huì)迅速增加，且增加的速率與材料本身屬性有關(guān)。

3.溫度對(duì)韌性斷裂的影響規(guī)律

在法蘭的高溫塑性成形過(guò)程中，隨著變形溫度的升高，材料的流變抗力與抗拉強(qiáng)度都會(huì)減小，反之則會(huì)增大。從微觀變形來(lái)講，材料內(nèi)部的位錯(cuò)滑移與剪切、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶及回復(fù)、相變等物理過(guò)程等都會(huì)受到成形溫度的影響，溫度的升高會(huì)促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大，也會(huì)使熱激活能上升，最終又通過(guò)微觀組織的變形行為影響材料變形過(guò)程中的損傷程度及斷裂過(guò)程。