在材料科學中，斷裂韌性是尖銳裂紋的臨界應力強度因子，裂紋的傳播突然變得快速且無限。 組件的厚度會影響裂紋尖端的約束條件，薄組件具有平面應力條件，厚組件具有平面應變條件。 平面應變條件給出了最低的斷裂韌性值，這是一種材料特性。 在平面應變條件下測量的模式 I 加載中的應力強度因子的臨界值稱為平面應變斷裂韌性，表示為 K Ic {\displaystyle K_{\text{Ic}}} 。 當測試未能滿足確保平面應變條件的厚度和其他測試要求時，產生的斷裂韌性值被指定為 K c {\displaystyle K_{\text{c}}} 。 斷裂性是一種表達材料抗裂紋擴展能力的定量方法，通常可以獲得給定材料的標準值。

緩慢的自持裂紋擴展稱為應力腐蝕開裂，可能發生在高于閾值 K Iscc {\displaystyle K_{\text{Iscc}}} 和低于 K Ic {\displaystyle K_{\text 的腐蝕環境中 {我知道了}}} 。 在疲勞裂紋擴展過程中也會出現裂紋擴展的小增量，經過反復加載循環后，裂紋會逐漸擴展，直到超過斷裂韌性而發生最終失效。

不同材料的斷裂性大約相差 4 個數量級。 金屬具有最高的斷裂韌性值。 裂紋不易在堅硬的材料中傳播，這使得金屬在應力下具有很強的抗裂性，并使其應力-應變曲線具有較大的塑性流動區域。 陶瓷具有較低的斷裂韌性，但在應力斷裂方面表現出非凡的改善，這歸因于它們相對于金屬的強度增加了 1.5 個數量級。 通過將工程陶瓷與工程聚合物結合制成的復合材料的斷裂韌性xxx超過了構成材料的單獨斷裂韌性。

內在增韌機制是在裂紋尖端之前作用以增加材料韌性的過程。 這些往往與基礎材料的結構和結合，以及微觀結構特征和添加劑有關。 機制的例子包括

• 次生相的裂紋偏轉，
• 細晶結構導致的裂紋分叉
• 晶界引起的裂紋路徑變化

對基礎材料進行的任何增加其延展性的改變也可以被認為是內在增韌。

材料中晶粒的存在也會通過影響裂紋傳播的方式來影響其韌性。 在裂紋前面，隨著材料屈服，可能會出現塑性區域。 在該區域之外，材料保持彈性。 斷裂條件在塑性和彈性區之間的邊界處是最有利的，因此裂紋通常是由該位置的晶粒解理引發的。

在低溫下，材料會完全變脆，例如體心立方 (BCC) 金屬，塑性區會收縮，只存在彈性區。 在這種狀態下，裂紋將通過晶粒的連續解理傳播。 在這些低溫下，屈服強度高，但斷裂應變和裂紋尖端曲率半徑低，導致韌性低。

在較高溫度下，屈服強度降低，并導致塑性區的形成。 解理很可能在彈塑性區邊界開始，然后連接回主裂紋尖端。 這通常是晶粒解理和稱為纖維連接的晶粒韌性斷裂的混合物。 纖維連接的百分比隨著溫度的升高而增加，直到連接完全是纖維連接。 在這種狀態下，即使屈服強度較低，但韌性斷裂的存在和較高的裂紋尖端曲率半徑導致較高的韌性。

材料中的夾雜物（例如第二相顆粒）的作用類似于影響裂紋擴展的脆性晶粒。 夾雜物處的斷裂或脫聚可能是由外部施加的應力引起的，也可能是由于夾雜物需要與周圍的基體保持連續而產生的位錯引起的。 與晶粒相似，斷裂最有可能發生在塑性-彈性區邊界。 然后破解可以鏈接回主破解。 如果塑性區較小或夾雜物密度較小，斷口更可能直接與主裂紋尖端相連。 如果塑性區大，或夾雜物密度高，則可能會發生額外的夾雜物斷裂。