1984年，美國(guó)“馬丁202”運(yùn)輸機(jī)在正常航行中突然墜毀，找不到原因，1951年，英國(guó)一架“鴿式”飛機(jī)在澳大利亞正常飛行中在無(wú)任何故障的情況下墜毀，1952年美國(guó)“F-86”殲擊機(jī)在空中爆炸，接著英國(guó)“彗星”噴氣客機(jī)又“無(wú)緣無(wú)故”機(jī)毀人亡，這一系列偶然發(fā)生的空難事件，震驚了世界，特別是航空界，這些空難同樣引起科學(xué)界的關(guān)注，他們對(duì)不同時(shí)間、不同型號(hào)的飛機(jī)殘骸反復(fù)研究，認(rèn)真試驗(yàn)，終于找到了原因，原來(lái)這些空難事故是由于金屬患了“疲勞癥”所致。金屬的“疲勞癥”主要是由于金屬隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生裂紋，微小的裂紋會(huì)慢慢擴(kuò)展，但由于“病因”在金屬內(nèi)部，所以人是無(wú)法觀(guān)察到的；但到了一定程度，金屬就會(huì)“無(wú)疾”而終，造成機(jī)毀人亡。

金屬“疲勞病”涉及范圍十分廣泛，航空、機(jī)械、原子能。造船等工業(yè)都普遍存在產(chǎn)品“疲勞”問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)代工業(yè)中80％以上的機(jī)器、設(shè)備等產(chǎn)品被破壞都是因材料“積勞成疾”引起的。當(dāng)然，科學(xué)界目前已有了診治金屬“疲勞癥”的良方——“疲勞”力學(xué)。

有這樣一個(gè)真實(shí)的故事：英國(guó)一支遠(yuǎn)征軍即將投入作戰(zhàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)凡是用黃銅材料制造的槍炮、彈藥都發(fā)生了開(kāi)裂現(xiàn)象。無(wú)獨(dú)有偶，20世紀(jì)初，俄羅斯圣彼得堡的一個(gè)軍需倉(cāng)庫(kù)發(fā)生3起“案件’。在這個(gè)軍需倉(cāng)庫(kù)里保存著一大批軍衣，一天，軍需官來(lái)檢查倉(cāng)庫(kù)，結(jié)果使他大吃一驚。因?yàn)樗熊姺系腻a紙鈕扣都不見(jiàn)了，一些裝軍服扣的箱子里堆滿(mǎn)了灰色粉末，這可把軍需官?lài)槈牧?，因?yàn)樗赡芤颉巴婧雎毷亍弊锉凰蜕宪娛路ㄍ?，被戴上“盜竊軍用物資”的帽子而充軍服苦役。后來(lái)，—位化學(xué)家?guī)土怂拿Α；瘜W(xué)家與軍官一起到沙皇那里，請(qǐng)求沙皇給他一個(gè)錫盤(pán)，然后把錫盤(pán)放在皇宮院子里的一條石凳上，過(guò)于幾天，化學(xué)家再請(qǐng)沙皇把錫盤(pán)拿起來(lái)。這時(shí)，奇怪的事情發(fā)生了——當(dāng)沙皇去拿錫盤(pán)時(shí)；錫盤(pán)頓時(shí)變成了一對(duì)粉末?；瘜W(xué)家對(duì)沙皇說(shuō)，你要捉拿的“罪魁禍?zhǔn)住本褪菄?yán)寒！原來(lái)錫在低溫時(shí)其晶體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，由灰狀變?yōu)榉勰?，人們把錫的這種“疾病”稱(chēng)為“錫疫”。更令人害怕的是“錫疫’’會(huì)迅速傳染，如果用一塊患了“錫疫”的錫板去接觸另一塊完好的錫板，由于原子運(yùn)動(dòng)的原因，好的金屬錫板很快會(huì)被“傳染”上灰色的斑點(diǎn)而逐漸“腐爛”崩潰。

科學(xué)家對(duì)錫是怎樣從固體變?yōu)榉勰┑难芯拷?jīng)歷了很長(zhǎng)時(shí)間；歐洲中世紀(jì)有的教土認(rèn)為“錫疫”與鬼神有關(guān)、是巫婆搞的鬼，為此不少巫婆甚至本來(lái)是清白無(wú)辜的人，被這些傳教士的“錫器病變”所迫害和連累。

在金屬中除了錫會(huì)患低溫病變，“堅(jiān)強(qiáng)無(wú)比”的鋼鐵也會(huì)患低溫“感冒”。1938年和、1940年，在比利時(shí)的哈塞爾特城和海倫賽貝斯城先后發(fā)生了兩次鋼橋在嚴(yán)寒申坍塌事故。1943年，美國(guó)一艘剛完成試航任務(wù)的油船又自行斷裂沉沒(méi)，1938——1942年，全世界共有約40多座鋼橋倒塌，1950年美國(guó)的“北極星”導(dǎo)彈在試驗(yàn)發(fā)射時(shí)，固體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)殼也發(fā)生了爆炸，開(kāi)始人們以為是材料強(qiáng)度不夠造成的；于是一味追求高強(qiáng)度材料，但在1945年，加拿大魁北克的一座認(rèn)為是“堅(jiān)固無(wú)比”的鋼橋在35℃的低溫下自行斷裂坍塌才終于使人們認(rèn)識(shí)到，這些事故是低溫時(shí)鋼鐵“冷脆轉(zhuǎn)變”的結(jié)果。在以往的設(shè)計(jì)中，人們總認(rèn)定材料是內(nèi)部均勻、連續(xù)且各向同性的完整晶體。實(shí)際上材料在冶、軋、鑄、旱、熱處理的工序中，常引入包括氣體在內(nèi)的雜質(zhì)或產(chǎn)生微裂紋，這些潛在破壞因素在使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，或低溫時(shí)都會(huì)導(dǎo)致材料的斷裂，此外，金屬內(nèi)部的原子空位，填隙原子等原子位錯(cuò)也是導(dǎo)致金屬不適應(yīng)低溫?cái)嗔训闹匾颉?/p>

不僅鋼鐵低溫易斷裂，其他金屬如鎂、鋁等低溫下也會(huì)變脆，經(jīng)不起打擊和碰撞，只有銅可以抵抗低溫甚至超低溫。上述第一例黃銅槍炮和彈藥殼的斷裂是什么原因引起的呢?原來(lái)這是氨分子的作用。由于黃銅對(duì)氨和亞硝酸鹽很敏感，所以空氣中若含一定量的氨，黃銅就會(huì)出現(xiàn)“自毀“的現(xiàn)象。

科學(xué)研究表明，不同的金屬對(duì)不同的環(huán)境介質(zhì)有不同的敏感性，又如不銹鋼對(duì)氯很敏感，其原因是不銹鋼表面有一層起保護(hù)作用的鈍化膜，氯離子能破壞這層保護(hù)膜，引起“電池效應(yīng)”，鋼鐵類(lèi)也可以組成微電池而逐步在點(diǎn)腐蝕周?chē)斐尚×芽p，進(jìn)而開(kāi)裂。大多數(shù)金屬或合金金屬都害怕酸性及潮濕環(huán)境。

此外，金屬還會(huì)患其他各種”疾病“，目前科學(xué)界通過(guò)改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)等多種方法來(lái)預(yù)防和診治各種“金屬病”。