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硬度增加可能导致材料脆性上升，这与材料结构、加工方式、温度变化、应力分布以及化学成分有关。
晶体结构紧密的材料硬度提升时，原子间位移能力降低。金属热处理中淬火工艺会形成马氏体，硬度显著提高但延展性下降。通过退火处理可调整晶粒尺寸，例如中碳钢在600℃回火1小时能恢复部分韧性。
冷加工导致的加工硬化会伴随位错密度增加。冷轧不锈钢硬度提升30%时，断裂伸长率可能下降50%。采用形变热处理TMCP可兼顾强度与塑性，如控轧控冷工艺能使船板钢延伸率保持在18%以上。
低温环境下材料硬度普遍升高，但碳钢在-40℃时冲击功可能骤降80%。添加镍元素可改善低温韧性，9%镍钢在-196℃仍保持20J以上的冲击功。热处理时采用阶梯式降温能减少内应力。
表面强化处理如喷丸会使表层产生压应力，但心部拉应力集中可能导致整体脆化。激光冲击强化可将铝合金疲劳寿命延长5倍，同时保持8%的延伸率。有限元分析可优化应力梯度设计。
高碳工具钢添加钒元素形成VC弥散相，在HRC60硬度下仍具有3%的断裂应变。粉末冶金制备的M2高速钢碳化物分布更均匀，抗弯强度比传统铸造高15%。严格控制硫磷含量可改善晶界结合力。
日常维护需注意温差不超过材料临界冷速，切削加工时采用锋利好角度的刀具减少加工硬化层。饮食补充镁锌元素有助于金属材料晶界强化，定期应力检测和振动时效处理能预防脆性断裂。运动方面建议对受力部件进行周期性低周疲劳测试，模拟实际工况下的塑性变形能力。
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