Bruch bezeichnet das Versagen eines Festkörpers durch die Bildung und Ausbreitung eines Risses bis zur vollständigen Tragfähigkeits­aufgabe. Brüche werden klassisch in duktil und spröde eingeteilt. Beim duktilen Bruch geht dem Versagen eine ausgeprägte plastische Verformung voraus, gekennzeichnet durch Mikroporenbildung, Koaleszenz und charakteristische Bruchflächenmorphologien. Spröder Bruch erfolgt dagegen mit nur geringer plastischer Deformation, häufig entlang kristallographischer Ebenen (spaltbarer Bruch) oder entlang Korngrenzen (interkristalliner Bruch).

Die moderne Bruchmechanik beschreibt Bruch durch energetische und spannungsfeldbasierte Konzepte. Zentrale Größen sind die Energiefreisetzungsrate G und der Spannungsintensitätsfaktor K. Ein Riss wächst instabil, wenn G bzw. K einen werkstoffspezifischen kritischen Wert (G_c, K_IC) überschreitet. Diese Kenngrößen werden mittels bruchmechanischer Prüfungen (z.B. CT- oder SENB-Proben) experimentell bestimmt.

Neben statischer Überlastung spielt die Ermüdungsrissausbreitung unter zyklischer Beanspruchung eine zentrale Rolle. Hier wird die Rissausbreitungsrate da/dN in Abhängigkeit von der Spannungsintensitätsamplitude ΔK beschrieben (Paris-Gesetz). Die Rissausbreitungsanalyse korreliert makroskopische Kennwerte mit mikroskopischen Bruchmechanismen, um das Bruchverhalten zu verstehen und Strategien zur Rissunterdrückung und Zähigkeitssteigerung (z.B. durch Gefügefeindispersierung, Phasenverstärkung, Residualspannungen) abzuleiten.

Präzise Bruchanalysen kombinieren mechanische Prüfungen, numerische Simulation (FEM, XFEM) und fraktographische Untersuchungen, um Bruchursachen, -pfade und -mechanismen quantitativ zu erfassen und die Integrität sicherheitsrelevanter Bauteile zu bewerten.