铁桥为何会冻垮

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  1938年初春的一天,比利时哈塞尔特城气温降到了零下15℃。忽然,从市内横跨阿尔伯特运河的钢铁大桥上传来枪炮般密集的响声,大桥猛地摇晃一下后便折断了,接着就一头栽入河中。两年后,这条运河上的另一座大桥也在严寒的袭击下奇怪地断毁了。无独有偶,1951年1月31日,加拿大的魁北克桥也在零下35℃的严寒天气中毁坏了。
  这一连串的钢铁大桥断毁事件,引起了科学工作者的注意。经过努力,他们终于侦破了这些惊人的断桥案,并查到了罪魁祸首——低温下钢铁的脆性。
  钢在常温下具有强大的韧性,但是它一遇低温,韧性就大大降低,变得易脆。实验结果表明,高炭钢在零下100℃时,耐冲击值几乎接近零,韧性几乎完全消失。英国的泰坦尼克号轮船在启航不久便遇难沉没一事,曾轰动一时。现在人们终于明白过来,原来是从北冰洋漂来的冰块造成的局部低温,使船底的焊接部分产生了低温脆性,从而造成了船沉人亡的大悲剧。
  由于低温脆性,钢铁材料的抗冲击力以及抗拉伸性能都降低了。在低温下,钢铁由于遇冷收缩会产生巨大的拉力,加上低温时钢铁变脆,所以一座座大桥在严寒的天气里垮掉了。为了防止钢铁在低温下变脆而引发事故,现在的低温设备中都用不锈钢材代替了普通的炭钢。因为不锈钢在低温下有着良好的韧性,所以它在低温时可大显身手。
  钢铁的低温脆性是它的一大缺点,一些爱动脑筋的人就在这个缺点上打起主意来了。他们认为这个缺点在某些时候也会成为优点。既然钢铁在低温下会变脆,那能不能给它派个用场,让它变害为利呢?在常温下,钢铁由于坚韧而不易切割,但它在零下100℃至零下150℃时,就失去了韧性。在这种温度下切割钢铁,比常温下容易得多。而且在低温下,切割钢铁的车刀的温度不高,可以延长车刀的寿命。(编辑 孙世奇)
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