断裂经历裂纹的萌生、扩展直至最终破断阶段，而每一个阶段都与内部的、外部的、力学的、化学的以及物理的等诸多因素有关，同时断裂过程的每一阶段又会在断口上留下相应的痕迹、形貌与特征。可以说，断口的形貌、颜色、表面粗糙度、裂纹扩展路径等均与断裂时的应力状态、环境介质及材料性质有关。对断口进行分析可以反过来推断断裂过程，寻找断裂原因。

1）对材料塑性的判断。

金属材料的塑性是指其断裂前发生塑性变形的能力，是一个宏观的概念。材料塑性变形的方式和大小与它所承受的应力状态、应变速率、温度等有关。一般来说，应力状态越“软”，同一种材料所表现出来的塑性就越大；应变速率越大、温度越低，同一种材料所表现出来的塑性越小。可见，材料的塑性变形大小是相对的，并不是材料的常数。

可以根据断口上纤维区、放射区、剪切唇区三个区域的相对大小，纤维区纤维的长短以及断裂过程中缩颈的大小来估计材料的塑性变形能力。

纤维区所占的面积比例越大，说明材料的塑性越好。在塑性极好的情况下会产生双杯状的全纤维断口，整个断口都是纤维状形貌，没有放射标记和剪切唇，断口的四周边缘处有强烈的塑性变形痕迹。另外还可能只有纤维区和剪切唇区，这也表明材料的塑性很好。上述两种情况下，纤维细长，纤维区颜色发暗，这都是材料塑性好的表现。随着材料塑性的降低，放射区所占的面积比例逐渐增加，相应的纤维区和剪切唇区所占的面积比例减少，同时纤维变短，纤维区颜色变亮。

缩颈是材料塑性变形大小的直接反映，缩颈越大，材料的塑性就越好。塑性极好的材料还会出现凿峰状断口（缩颈到一点断裂）。

由于韧窝的尺寸受材料的硬化指数、塑性变形能力、应力状态、应变速率和温度的影响，因此它反映了材料断裂前塑性变形的大小。韧窝的尺寸越大（平均直径越大，深度越深），材料的塑性就越好。

2）对载荷类型的判断。

在各种不同的载荷下，断口表面的形态会有所不同。反过来，可以根据断口的表面形态特征来估计载荷的类型。判断韧性断裂的载荷类型一般根据断口的外形，宏观塑性变形的方式及微观滑移带，或宏观纤维状断口的形态特征及微观韧窝的形状、尺寸来进行。

静拉伸应力造成的韧性断口往往呈杯锥状（圆形试样）或呈45°剪切断口，它的塑性变形是以缩颈的方式表现出来。断口的微观特征是具有大面积的韧窝，纤维区的韧窝一般是等轴的，而剪切唇区的韧窝是稍微拉长的剪切韧窝。因此，一旦发现有缩颈的杯锥状断口或有缩颈的45°方向上的切断断口，就可以判定其载荷为静拉伸载荷。

静压缩应力造成的韧性断口呈45°切断断口形状。

静扭转应力造成的韧性断口与扭转轴呈90°，断口表面通常表现为漩涡状。静扭转断裂的宏观塑性变形为扭角的方式（例如，如果在圆柱体试样表面上做轴向标记，那么这些线会围绕表面做螺旋运动），断口上的纤维沿切应力方向分布。微观形貌为拉长韧窝，匹配断口表面上的韧窝均呈剪切型，但拉长的方向相反，拉长的程度也不尽相同。由于扭转试样表面的应力和应变最大，因此对材料的表面缺陷如表面划伤、焊接缺陷、淬火微裂纹等很敏感，裂纹多从这些位置萌生。

在受静弯曲应力作用的构件中，存在由中性轴分隔开的受拉区和受压区，受拉区表面的应力超过抗拉强度时就会出现韧性断裂。

在冲击弯曲应力的作用下，由于加载速率很快，试样来不及充分的塑性变形，因此塑性变形不是比较均匀地分布在每个晶粒中，而是集中在局部区域。冲击载荷造成的韧性断口与静弯曲韧性断口不同，断口上的纤维成行排列。每行纤维都代表着断裂过程中某瞬间裂纹前沿的位置；每排纤维的法线方向代表着裂纹扩展的方向。断口上通常都有剪切唇区，但剪切唇在整个试样周围是不完整的。

造成韧性断裂的共同原因是构件所承受的应力超过了材料的强度极限（如抗拉强度）。之所以造成这种情况，可以是设计的原因，或是材质的原因，或是工艺的原因，或是使用的原因，而诊断到底是什么原因造成的韧性断裂，则要通过对化学成分、显微组织和力学性能的对比分析来确定。