低温下更容易发生断裂。”
“对于美利坚来说,要跟北极熊较量,北冰洋是躲不开的战场,所以钢材在低温时的冷脆性指标必须合格,否则一旦撞上冰山,轻则漏水重则散架,酿成艇毁人亡的惨剧。”
“美利坚要求钢铁厂在华氏零下100度,也就是-73.3c的情况下测试钢材韧性,那家钢铁厂的测试员觉得这个要求很愚蠢,因为这在自然界几乎不存在。”
“毕竟咱们地球最冷的区域就是南极和北极,南极有的地方最低能达到-100c,但那里是南极内陆高海拔地区,潜艇自然是到不了。”
“北冰洋冬季最低气温能到-50c以下,北极点冰面最低也不到-70c,冰下的海水一般不会低于-1.5c。”
“所以人家就造假了,并且还很难发现。”
周木兰没有跟曹阳说太多的技术上的分析,毕竟这个时候更多的就是八卦一样的去聊一聊美利坚钢铁厂的事情。
当然了,钢铁为什么一冷就变脆?
这也是许多搞冶金的人头疼了一辈子的问题,因为导致钢冷脆的原因实在是太多了。
钢的化学成分、金相组织、晶粒大小、冶炼方法、热处理过程等等都可能造成它在某一温度下变得跟玻璃一样,而你几乎不可能面面俱到,用“完美”的钢板打造完美的产品。
周木兰想要完整的解释清楚这个东西,根本就不是几分钟就能做到的。
钢是在铁中加了一定比例碳之后的合金,高碳钢更硬,也更脆。
当温度下降到-50c时,某些碳钢会变得不堪一击。
在钢中加入一定比例的镍、锰等元素,能调节钢在低温时的性能,但同时也可能意味着常温时它变成你不想要的东西。
从微观角度看,钢材制造过程中所有的要素都会影响钢铁内部原子的排列,而原子排列的方式才是它在常温和低温下表现的真正原因。
固态金属是晶体,钢铁晶体原子排列为体心立方时,它比较容易发生低温脆性,晶体原子之间以面心立方排列的钢我们称之为奥氏体,它基本不会因为温度降低而变脆。
但是面心立方的金属更加柔软,不适合拿来造潜艇。
奥氏体钢急速淬火会形成马氏体,原子重新排列为体心立方结构,由于原子间形不成规则的滑移面,马氏体变得硬而且脆。
并且随着温度的降低,原子热运动减少,晶体错位移动能力进一步下降,于是材料会变得更硬。
而材料的硬度与韧性相反,所以马氏体钢在一定低温下会变脆。
对于需要深度下潜的潜艇而言,水下的压强非常大,每平方米艇壳要受到几百吨压力,钢的强度不够就很容易被压瘪,所以打造潜艇需要选择高强度钢材。
而高强度钢材在低温下容易变脆,因此在制造过程中,极端
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