泰坦尼克号沉没原因分析

泰坦尼克号沉没的背后1912年4月10日，“泰坦尼克号”从英国出发驶往美国。少女罗丝与母亲及未婚夫卡尔一道上船。少年画家杰克靠赌博赢到了船票。罗丝不愿嫁给卡尔，打算投海自尽时被杰克抱住。很快，罗丝与杰克相爱了。但悲剧发生了，泰坦尼克号与冰山相撞。杰克把生存的机会让给罗丝，自己则在海中被冻死。老态龙钟的罗丝讲完这段爱情后，把那串珠宝沉入海底，让它陪着杰克和这段爱情长眠海底。RMSTitanic的翻译为皇家邮游轮泰坦尼克号。Titanic的意思可以分成两部分：“Titan\ic”，“Titan”是希腊神话中的泰坦神的名字，ic是白星航运公司惯用的船名后缀。也许英国人的意思就是为了表明这艘船是绝不会沉没的。1909年3月31日，泰坦尼克号开始建造于北爱尔兰的最大城市贝尔法斯特的哈南德·沃尔夫造船厂。这艘巨无霸的总设计师是托马斯·安德鲁斯。泰坦尼克号全长约269.06米，宽28.19米，吃水线到甲板的高度为18.4米，注册吨位46328吨，排水量达到了规模空前的66000吨。船上有891名船员，可以运载2200名以上乘客。泰坦尼克号最大的速度可以达到23节，另外，泰坦尼克号上有16个水密室，也就是防水隔断舱，它可以用电力或人力操作。“泰坦尼克”号最后一名幸存者英国人米莉维娜·迪恩2011年5月31日在英国一家养老院中逝世，享年97岁。沉船时仅9周大水下机器人拍摄船首和锚的位置水下打捞的泰坦尼克号电报机泰坦尼克号铜制蒸煮铜合金装饰性碗奥林匹克号（左）和泰坦尼克号白星航运公司老板布鲁斯·伊斯梅1912年，摄影师布朗神父的照片1912年，布朗神父所乘坐的特等舱1912年4月11日，一位妇女在“泰坦尼克”号上售卖爱尔兰饰带1912年“泰坦尼克”号上的健身房•世界地图上当时的中国还很大。Diagram•这幅公开于2008年4月18日的照片显示了一张极其罕见的泰坦尼克号乘客船票。拍卖商搜集了泰坦尼克号最后幸存者莉莲-阿斯普劳德小姐的全部收藏品，其中包括许多非常重要的物件，如一块怀表、泰坦尼克号处女航的船票以及移民令等。Diagram•这一珍藏于英国格林威治国家海事博物馆中的收藏品显示了泰坦尼克号幸存者埃迪斯-鲁塞尔小姐于1912年4月18日在“卡帕西亚”号营救船上发给母亲的电报。Diagram•泰坦尼克号幸存者保留下来的船上午宴的菜单，这一菜单现珍藏于英国格林威治国家海事博物馆中。WHY？？？WHY？？？Why？？？1、人为因素a.工作人员的不负责任、操作失误、过于自信。b.船上的救生艇不足。2、物理因素a.铆钉。冰山撞击了船体，导致船底的铆钉承受不了撞击因而毁坏，当初制造时也有考虑铆钉的材质使用较脆弱，而在铆钉制造过程中加入了矿渣，但矿渣分布过密，因而使铆钉变得脆弱无法承受撞击（当时铆钉撞击时承受压力为约为1万44磅），铆钉断裂后，海水涌进水密舱，美国国家技术监督局的冶金学专家蒂莫斯·福克称，在正常情况下，“泰坦尼克”即使撞上冰山也可以在海面至少漂浮12小时；如果损伤状况并不严重，它甚至还可以勉强驶回港口。但是，科学家们在利用显微镜和图像分析仪对巨轮残骸进行的研究中却发现，制造铆钉使用的钢铁质地极其不纯，其中的矿渣含量竟然超过了标准钢材的2倍。根据冶金学理论，这种过量的不纯物质使得铆钉在剧烈的撞击过程中很容易发生断裂。福克说，哪怕当时“泰坦尼克”6个水密舱中的一个没有因为碰撞而进水，就还有足够的时间等待救援船只到来；如果其中的两个船舱得以保全，“泰坦尼克”号起码可以勉强驶回港口。但是6个水密舱全都不可思议地漏了，最终导致该船在2小时之内迅速下沉。2、物理因素b.泰坦尼克号采用了含硫高的钢板，韧性很差，特别是在低温呈现脆性。这就是导致“皇家邮轮”迅速沉没的症结。泰坦尼克号在水线上下的300英尺的船体由10张30英尺长的高含硫量脆性钢板焊接而成，长长的焊缝在冰水中因撞击冰山而裂开，脆性焊缝无异于一条300英尺长的大拉链，使船体产生很长的裂纹，海水大量涌入使船迅速沉没。为什么高含硫量的钢板就导致了脆性呢？由于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，这种现象称为热脆性。为了消除硫的有害作用，必须增加钢中的含锰量。因为造船工程师只考虑到要增加钢的强度．而没考虑增加其韧性，所以在制造船体的时候已经留下很大的隐患。2、物理因素c.泰坦尼克号沉没的海域是大西洋，当时的水温在-40℃~0℃，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，发现在“泰坦尼克号”沉没地点的水温中，如今的造船钢材在受到撞击时可弯成V形，而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。而用现代技术炼的钢只有在-70℃~-60℃的温度下才会变脆。所以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。对于泰坦尼克号，我们不应该仅仅惊叹于“海上城市”的宏伟，也不能只记得发生在它身上的爱情故事，我们还要意识到科技发展的重要性，作为一名材料从业者，提高材料的性能，改进材料的生产工艺是我们应该担负起的责任。相信，随着金属材料科学的深入发展，终会有一天，我们能建起一艘永不沉没的邮轮！