材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，材料與國民經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)和人民生活密切相關(guān)。

    人們曾把信息、材料和能源譽為當(dāng)代文明的三大支柱。然而大量的事實證明，材料的失效帶來的災(zāi)難和損失是不可估量的。材料的提前失效，主要來源于材料在運行環(huán)境、制造環(huán)境和自然環(huán)境的作用下引發(fā)的腐蝕、磨損（ 摩擦磨損磨蝕）、疲勞（ 疲勞與腐蝕疲勞） 造成的，它們給世界各個國家都造成過重大損失，引發(fā)過許多重大事故。

    1、臺灣高雄燃?xì)獗ㄊ鹿?014 年8 月1 日臺灣高雄發(fā)生的燃?xì)獗ㄊ鹿剩蚴枪艿览吓f造成的接縫泄漏，或是雨水造成的管道腐蝕，從而造成燃?xì)獾男孤鸨ā?/span>

    2、青島“11·22”事故2013 年，山東省青島市發(fā)生的“11·22”中石化東黃輸油管道泄漏爆炸重大事故，直接原因正是輸油管道與排水暗渠交匯處管道腐蝕減薄、管道破裂，引發(fā)爆炸。

    3、哥倫比亞號航天飛機：裂痕2003 年2 月1 日，美國東部時間上午9：00，“哥倫比亞”號航天飛機在返航時失事解體，7 名機組宇航員全部遇難。根據(jù)航天飛機殘骸材料分析結(jié)果顯示，左機翼隔熱瓦受損是導(dǎo)致失事的主要原因。一塊冷凍的隔熱瓦發(fā)生脫落，砸在了左翼復(fù)合材料面板下半部分，造成了裂痕。在返航時，高溫粒子進入裂痕，使機翼鋁合金、鐵基合金、鎳基合金熔化，從而導(dǎo)致飛機失控、解體。

    4、日本福島嚴(yán)重的核泄漏2011 年3 月11 日，日本發(fā)生里氏9.0 級地震并引發(fā)高達10 米的強烈海嘯，日本福島核電站建筑物不幸爆炸，引發(fā)了高溫核燃料泄漏。

    德國GEOMAR Helmholtz Centre 預(yù)測2018 年整個太平洋將被福島核廢水災(zāi)難性地全面污染。造成此次災(zāi)難的原因之一是超役工作，設(shè)備老化。

    日本專家在分析核電站泄漏事故原因時也認(rèn)為是設(shè)備老化所致，包括原子爐壓力容器的中性子脆化、壓力抑制室出現(xiàn)腐蝕等。從這次事故發(fā)生后出現(xiàn)閥門失靈等現(xiàn)象分析也能證實這一點。

    5.德國高速列車：疲勞斷裂1998 年6 月3 日，由慕尼黑開往漢堡的德國ICE884 次高速列車在運行至距漢諾威東北方向附近的小鎮(zhèn)埃舍德時，發(fā)生了第二次世界大戰(zhàn)后德國最為慘重的列車脫軌行車事故。事故發(fā)生后12 輛拖車全部脫軌。造成101 人死亡，88 人重傷。事后經(jīng)分析，該列車的橡膠彈性車輪是引起本次事故的原因之一。該列車的輪箍是軋制的無縫鋼圈，通過熱效應(yīng)壓在輪心上，輪心是鑄鋼輪體，中間有一層橡膠體。輪箍軋制時殘留氣泡或礦碴，在高壓負(fù)荷動力作用下，就可能開裂，當(dāng)然也可能是由于輪箍材料老化產(chǎn)生“疲勞斷裂”所致。

    6.“應(yīng)力腐蝕”引發(fā)空難早期英國彗星式民用客機、美國F11 戰(zhàn)斗機由于應(yīng)力腐蝕發(fā)生空中墜毀，一時在國際上引起轟動，腐蝕也會引起機毀人亡。隨著高強度、超高強度材料的使用，沿海或海上用飛機的增多，腐蝕引發(fā)的事故不斷，見怪不怪，腐蝕確實會誘發(fā)飛行事故，逐漸被人們所認(rèn)識。

    1982 年一架日本航空公司的DC-8 客機在上海機場著陸時，沖出跑道，造成幾十人受傷，事后查明是緊急剎車用的高壓氣瓶內(nèi)壁應(yīng)力腐蝕開裂而爆破，損壞了液壓系統(tǒng)及部分附件，致使正常剎車和應(yīng)急剎車系統(tǒng)全部失效而釀成事故。

    7.挑戰(zhàn)者號航天飛機：

    低溫失效1986 年1 月28 日，美國東部時間11:38，挑戰(zhàn)者號航天飛機從佛羅里達州肯尼迪航天中心升空。結(jié)果73 秒后，航天飛機凌空爆炸，機上所有7 名宇航員全部遇難。

    后續(xù)的事故調(diào)查分析表明，由于發(fā)射時外部溫度低于火箭推進器的工作溫度，燃料箱底部的2 個O 型密封圈因低溫而失效，進而導(dǎo)致燃料泄露而引發(fā)爆炸。著名物理學(xué)家費曼曾在國會通過演示一個小實驗來證明這種觀點。他將橡膠圈用鑷子夾住，放進冰水中片刻后再度夾起，結(jié)果發(fā)現(xiàn)橡膠圈上留下了鑷子的痕跡，說明O 環(huán)的材料在低溫下會失去彈性。

    8.臺灣民航客機：

    失事1981 年我國臺灣民航客機b-737空中失事，其原因是機身下部高強度鋁合金結(jié)構(gòu)件多處發(fā)生嚴(yán)重的晶間腐蝕和剝蝕，進而形成裂紋。

    9、拉克氣田：應(yīng)力腐蝕開裂法國的拉克氣田1951 年因設(shè)備發(fā)生了應(yīng)力腐蝕開裂得不到解決，不得不推遲到1957 年才全面開發(fā)。

    10、泰坦尼克：低溫脆性1912 年4 月14 日，英國豪華游輪泰坦尼克號撞上冰山，隨后船裂成兩半后沉入大海，船上1500 多人喪生。泰坦尼克號海難被認(rèn)為是和平時期死傷人數(shù)最慘重的海難之一。當(dāng)時，泰坦尼克號被認(rèn)為是“永不沉沒”，巨大的反差令人百思不得其解。經(jīng)過數(shù)十年的探索發(fā)現(xiàn)，泰坦尼克所使用的含硫鋼板在低溫呈現(xiàn)脆性是導(dǎo)致其沉沒的主要原因。受限于冶煉水平，泰坦尼克號所使用的鋼材含硫量很高，所以脆性很高。再加上當(dāng)時航行海域的水溫在-40℃ -0℃之間，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。

    幾點啟示實際上人類在進步的過程中，大量的進步是出自于“發(fā)生了問題”“造成了危害”“引發(fā)了事故”所帶來的，是它們“教訓(xùn)”了我們，千干萬萬的進步就是這樣“教訓(xùn)”出來的，“失敗是成功之母”！

    為此，人們對各種工業(yè)產(chǎn)品所用材料的環(huán)境作用進行了概括，它包括：

    （1） 在加工制造過程中，損傷了材料固有的耐蝕性、耐摩性和耐疲勞性能，留下了隱患。

    （2） 在使用運行過程中，動應(yīng)力、靜應(yīng)力、溫度、壓力、介質(zhì)等對制成為零部件的材料發(fā)生了破壞作用。

    （3） 在停機或使用過程中，各種自然環(huán)境，包括濕度、溫度、氣壓、大氣污染等的腐蝕作用。

    這三種作用往往是協(xié)同進行，互為加重，使材料提前失效，引發(fā)了種種事故，造成了難以挽回的損失：發(fā)生嚴(yán)重事故，危害世界各國人民的生命財產(chǎn)安全；造成這些國家嚴(yán)重的經(jīng)濟損失；阻礙這些國家高新技術(shù)的發(fā)展；造成大量的材料損失、浪費、污染環(huán)境；造成大量的能源消耗；污染環(huán)境、危害地球、影響人類的可持續(xù)發(fā)展。

    為此，人們需要總結(jié)一套減少事故、提高使用可靠性、安全性、經(jīng)濟性和耐久性，延長材料使用壽命的理論、原則、技術(shù)和措施。其中有許多的進步，甚至重大進步來自于材料的腐蝕、摩擦磨損磨蝕、疲勞與腐蝕疲勞“引發(fā)了事故”的“教訓(xùn)”中產(chǎn)生的。

    各有關(guān)部門和行業(yè)應(yīng)引起足夠的重視、它不是一個簡單的問題，它是一個從設(shè)計開始，貫穿于設(shè)計、制造、使用、維護維修和管理復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要實施相關(guān)人員全員參與的、全系統(tǒng)、全方位、全過程的全面控制，才能達到“精心設(shè)計、精心制造、精心使用”，確保運行的可靠性和耐久性，這樣才能獲得滿意的結(jié)果，達到可持續(xù)發(fā)展和保護地球的真正目的。