沿晶断裂是指裂纹沿晶界发生并沿晶界扩展，最终导致材料断裂的失效方式。当多晶体材料发生塑性变形时，晶内位错会产生滑移，晶界也会发生一定的转动，以协调相邻晶粒的变形。

这需要晶界具有一定的强度。如果晶界结合力比较弱，材料受力时不足以协调晶粒之间的变形，裂纹就会沿晶界先行开裂，开裂面就是沿晶开裂断面。沿晶断面见图1。

图1

工业上常用的金属材料晶界弱化的原因有以下几种：

1、晶界有脆性相析出。脆性相沿晶界呈网络状或者连珠状分布，这种特征使晶界的变形能力遭到严重削弱，受力时很容易沿析出物界面剥离。如晶界存在网状渗碳体，就是这种情况。这种情况下的沿晶断面上，常常可以看到一些析出相存在。

2、过烧或者晶间腐蚀，使晶间有大量氧化物生成。如果钢铁材料加热时，温度过高，会造成晶界过烧，这时晶界有一薄层FeO生成，严重削弱了晶界的结合力。如果金属材料使用环境腐蚀性较严重，晶间也会慢慢被腐蚀弱化，形成晶间开裂。晶界腐蚀见图2。

图2

3、杂质元素富集于晶界。由于工艺因素导致As、Sn、Sb、P等有害元素偏聚于晶界，使晶界结合力降低。回火脆性就是杂质元素扩散到晶界导致的。

4、氢脆。氢原子直径比较小，容易偏聚于晶界，形成氢气，使晶界膨胀，当膨胀力足够大时，会使晶界发生开裂。氢原子进入钢铁的途径：一是高温溶解。温度较高时，氢原子在钢中的溶解度较大，但当温度降低时，氢原子的在钢中的溶解度急剧降低。过饱和的氢原子会向缺陷较多的晶界偏聚。二是环境中的氢元进入。如氢原子通过电解进入基体金属；酸性环境中，氢原子扩散进入。氢脆断口见图3。

氢原子导致的沿晶开裂，常常具有延迟性，所以也叫做延迟开裂。延迟开裂的沿晶面上一般有鸡爪状特征。