泰坦尼克号沉没之谜：从材料科学角度揭秘百年海难

泰坦尼克号沉没之谜：从材料科学角度揭秘百年海难

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观察者网

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1912年4月，号称“永不沉没”的泰坦尼克号在首航中不幸沉没，这一事件成为了20世纪最令人痛心的海难之一。究竟是什么原因导致了这艘当时世界上最大、最豪华的邮轮在冰海中沉没？本文将从材料科学的角度，深入分析泰坦尼克号沉没的技术原因。

1912年4月的一天，一艘轮船在航行时与冰山的撞击导致船体右舷被海平面下的冰山体撕开一条口子，船的前部吃水线下铆钉断裂，货舱开始迅速渗入海水。号称“永不沉没”的泰坦尼克号首航即沉没于冰海，成了20世纪令人难以释怀的悲惨海难。

究竟是什么导致泰坦尼克号永远沉没大西洋？据后来的失效分析专家称：把残骸的金属碎片与如今的造船钢材作一对比试验，如今的造船钢材在受到撞击时可弯成V形，但在“泰坦尼克号”沉没地点的水温中，残骸上的钢材则因韧性不够而很快断裂。由此发现了泰坦尼克号所使用钢材的冷脆性，即在-40℃~0℃的温度下，钢材的力学行为由韧性变成脆性，从而导致灾难性的脆性断裂。

再加上当时造船厂的生产技术还比较落后，在钢板制造过程中，生铁会因使用的燃料（含硫）而混入较多的硫，在固态下，硫在生铁中的溶解度极小，以FeS的形式存在钢中，而FeS的塑性较差，所以导致钢板的脆性较大，更严重的是，FeS与Fe可形成低熔点（985℃）的共晶体，分布在奥氏体的晶界上。当钢加热到约1200℃进行热压力加工时，晶界上的共晶体已溶化，晶粒间结合被破坏，使钢材在加工过程中沿晶界开裂，所以在制造船体的时候已经留下很大的隐患。

环境因素加上船体材料的致命缺陷导致了泰坦尼克号海难的发生。因此分析缺陷形成机制与影响，探讨有效的预防和修复策略，使零件具有“表硬里韧”的力学性能，提高产品质量和生产效率是生产的重中之重！