泰坦尼克號(hào)沉沒(méi)原因分析.ppt

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泰坦尼克號(hào) 沉沒(méi)的背后 1912年4月10日 泰坦尼克號(hào) 從英國(guó)出發(fā)駛往美國(guó) 少女羅絲與母親及未婚夫卡爾一道上船 少年畫(huà)家杰克靠賭博贏到了船票 羅絲不愿嫁給卡爾 打算投海自盡時(shí)被杰克抱住 很快 羅絲與杰克相愛(ài)了 但悲劇發(fā)生了 泰坦尼克號(hào)與冰山相撞 杰克把生存的機(jī)會(huì)讓給羅絲 自己則在海中被凍死 老態(tài)龍鐘的羅絲講完這段愛(ài)情后 把那串珠寶沉入海底 讓它陪著杰克和這段愛(ài)情長(zhǎng)眠海底 RMSTitanic的翻譯為皇家郵游輪泰坦尼克號(hào) Titanic的意思可以分成兩部分 Titan ic Titan 是希臘神話中的泰坦神的名字 ic 是白星航運(yùn)公司慣用的船名后綴 也許英國(guó)人的意思就是為了表明這艘船是絕不會(huì)沉沒(méi)的 1909年3月31日 泰坦尼克號(hào)開(kāi)始建造于北愛(ài)爾蘭的最大城市貝爾法斯特的哈南德 沃爾夫造船廠 這艘巨無(wú)霸的總設(shè)計(jì)師是托馬斯 安德魯斯 泰坦尼克號(hào)全長(zhǎng)約269 06米 寬28 19米 吃水線到甲板的高度為18 4米 注冊(cè)噸位46328噸 排水量達(dá)到了規(guī)?？涨暗?6000噸 船上有891名船員 可以運(yùn)載2200名以上乘客 泰坦尼克號(hào)最大的速度可以達(dá)到23節(jié) 另外 泰坦尼克號(hào)上有16個(gè)水密室 也就是防水隔斷艙 它可以用電力或人力操作 泰坦尼克 號(hào)最后一名幸存者英國(guó)人米莉維娜 迪恩2011年5月31日在英國(guó)一家養(yǎng)老院中逝世 享年97歲 沉船時(shí)僅9周大 水下機(jī)器人拍攝 船首和錨的位置 水下打撈的泰坦尼克號(hào)電報(bào)機(jī) 泰坦尼克號(hào)銅制蒸煮 銅合金裝飾性碗 奧林匹克號(hào) 左 和泰坦尼克號(hào) 白星航運(yùn)公司老板布魯斯 伊斯梅 1912年 攝影師布朗神父的照片 1912年 布朗神父所乘坐的特等艙 1912年4月11日 一位婦女在 泰坦尼克 號(hào)上售賣(mài)愛(ài)爾蘭飾帶 1912年 泰坦尼克 號(hào)上的健身房 世界地圖上當(dāng)時(shí)的中國(guó)還很大 Diagram 這幅公開(kāi)于2008年4月18日的照片顯示了一張極其罕見(jiàn)的泰坦尼克號(hào)乘客船票 拍賣(mài)商搜集了泰坦尼克號(hào)最后幸存者莉蓮 阿斯普勞德小姐的全部收藏品 其中包括許多非常重要的物件 如一塊懷表 泰坦尼克號(hào)處女航的船票以及移民令等 Diagram 這一珍藏于英國(guó)格林威治國(guó)家海事博物館中的收藏品顯示了泰坦尼克號(hào)幸存者埃迪斯 魯塞爾小姐于1912年4月18日在 卡帕西亞 號(hào)營(yíng)救船上發(fā)給母親的電報(bào) Diagram 泰坦尼克號(hào)幸存者保留下來(lái)的船上午宴的菜單 這一菜單現(xiàn)珍藏于英國(guó)格林威治國(guó)家海事博物館中 WHY WHY Why 1 人為因素a 工作人員的不負(fù)責(zé)任 操作失誤 過(guò)于自信 b 船上的救生艇不足 2 物理因素a 鉚釘 冰山撞擊了船體 導(dǎo)致船底的鉚釘承受不了撞擊因而毀壞 當(dāng)初制造時(shí)也有考慮鉚釘?shù)牟馁|(zhì)使用較脆弱 而在鉚釘制造過(guò)程中加入了礦渣 但礦渣分布過(guò)密 因而使鉚釘變得脆弱無(wú)法承受撞擊 當(dāng)時(shí)鉚釘撞擊時(shí)承受壓力為約為1萬(wàn)44磅 鉚釘斷裂后 海水涌進(jìn)水密艙 美國(guó)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局的冶金學(xué)專(zhuān)家蒂莫斯 ?？朔Q(chēng) 在正常情況下 泰坦尼克 即使撞上冰山也可以在海面至少漂浮12小時(shí) 如果損傷狀況并不嚴(yán)重 它甚至還可以勉強(qiáng)駛回港口 但是 科學(xué)家們?cè)诶蔑@微鏡和圖像分析儀對(duì)巨輪殘骸進(jìn)行的研究中卻發(fā)現(xiàn) 制造鉚釘使用的鋼鐵質(zhì)地極其不純 其中的礦渣含量竟然超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)鋼材的2倍 根據(jù)冶金學(xué)理論 這種過(guò)量的不純物質(zhì)使得鉚釘在劇烈的撞擊過(guò)程中很容易發(fā)生斷裂 ?？苏f(shuō) 哪怕當(dāng)時(shí) 泰坦尼克 6個(gè)水密艙中的一個(gè)沒(méi)有因?yàn)榕鲎捕M(jìn)水 就還有足夠的時(shí)間等待救援船只到來(lái) 如果其中的兩個(gè)船艙得以保全 泰坦尼克 號(hào)起碼可以勉強(qiáng)駛回港口 但是6個(gè)水密艙全都不可思議地漏了 最終導(dǎo)致該船在2小時(shí)之內(nèi)迅速下沉 TITANIC TITANIC 2 物理因素b 泰坦尼克號(hào)采用了含硫高的鋼板 韌性很差 特別是在低溫呈現(xiàn)脆性 這就是導(dǎo)致 皇家郵輪 迅速沉沒(méi)的癥結(jié) 泰坦尼克號(hào)在水線上下的300英尺的船體由10張30英尺長(zhǎng)的高含硫量脆性鋼板焊接而成 長(zhǎng)長(zhǎng)的焊縫在冰水中因撞擊冰山而裂開(kāi) 脆性焊縫無(wú)異于一條300英尺長(zhǎng)的大拉鏈 使船體產(chǎn)生很長(zhǎng)的裂紋 海水大量涌入使船迅速沉沒(méi) TITANIC TITANIC 為什么高含硫量的鋼板就導(dǎo)致了脆性呢 由于當(dāng)時(shí)造船廠的生產(chǎn)技術(shù)還比較落后 在鋼板制造過(guò)程中 生鐵會(huì)因使用的燃料 含硫 而混入較多的硫 在固態(tài)下 硫在生鐵中的溶解度極小 以FeS的形式存在鋼中 而FeS的塑性較差 所以導(dǎo)致鋼板的脆性較大 更嚴(yán)重的是 FeS與Fe可形成低熔點(diǎn) 985 的共晶體 分布在奧氏體的晶界上 當(dāng)鋼加熱到約1200 進(jìn)行熱壓力加工時(shí) 晶界上的共晶體已溶化 晶粒間結(jié)合被破壞 使鋼材在加工過(guò)程中沿晶界開(kāi)裂 這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱脆性 為了消除硫的有害作用 必須增加鋼中的含錳量 因?yàn)樵齑こ處熤豢紤]到要增加鋼的強(qiáng)度 而沒(méi)考慮增加其韌性 所以在制造船體的時(shí)候已經(jīng)留下很大的隱患 2 物理因素c 泰坦尼克號(hào)沉沒(méi)的海域是大西洋 當(dāng)時(shí)的水溫在 40 0 據(jù)后來(lái)的失效分析專(zhuān)家稱(chēng) 把殘骸的金屬碎片與如今的造船鋼材作一對(duì)比試驗(yàn) 發(fā)現(xiàn)在 泰坦尼克號(hào) 沉沒(méi)地點(diǎn)的水溫中 如今的造船鋼材在受到撞擊時(shí)可彎成V形 而殘骸上的鋼材則因韌性不夠而很快斷裂 由此發(fā)現(xiàn)了泰坦尼克號(hào)所使用鋼材的冷脆性 即在 40 0 的溫度下 鋼材的力學(xué)行為由韌性變成脆性 從而導(dǎo)致災(zāi)難性的脆性斷裂 而用現(xiàn)代技術(shù)煉的鋼只有在 70 60 的溫度下才會(huì)變脆 所以環(huán)境因素加上船體材料的致命缺陷導(dǎo)致了泰坦尼克號(hào)海難的發(fā)生 TITANIC TITANIC 對(duì)于泰坦尼克號(hào) 我們不應(yīng)該僅僅驚嘆于 海上城市 的宏偉 也不能只記得發(fā)生在它身上的愛(ài)情故事 我們還要意識(shí)到科技發(fā)展的重要性 作為一名材料從業(yè)者 提高材料的性能 改進(jìn)材料的生產(chǎn)工藝是我們應(yīng)該擔(dān)負(fù)起的責(zé)任 相信 隨著金屬材料科學(xué)的深入發(fā)展 終會(huì)有一天 我們能建起一艘永不沉沒(méi)的郵輪 TITANIC