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114年
土木施工學、測量概要
第 14 題
鋼鐵材料在極低的溫度下，其力學性質如何變化？
- A 由延性轉為脆性
- B 由脆性轉變為延性
- C 由彈性轉為脆性
- D 由彈性轉變為延性
思路引導 VIP
想像一下，如果你把一個原本很有韌性、可以彎折的塑料製品放入極低溫的液態氮中，取出後立刻用榔頭敲擊它，你預期它會像平常一樣彎曲變形，還是會像玻璃碎片般直接噴濺開來？這種從「受力變形」到「受力碎裂」的轉變，在力學術語中是如何描述的呢？
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AI 詳解
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恭喜你準確地掌握了材料科學中的核心概念！你能正確判斷出鋼材在極端環境下的行為，說明你對於材料性質隨環境變化的敏銳度很高。在土木施工中，了解材料的「脾氣」是確保結構安全的關鍵第一步。
鋼材的低溫脆化現象
鋼鐵材料在常溫下通常具有良好的延性，這意味著它在斷裂前能吸收大量的能量並產生塑性變形。然而，當溫度降至「韌脆轉變溫度」（Ductile-Brittle Transition Temperature, DBTT）以下時，金屬內部的原子滑移變得困難，導致材料受力時不再發生緩衝的變形，而是像玻璃一樣直接發生崩裂。這就是為什麼在寒冷地區的鋼結構工程，必須特別挑選具備低溫韌性的鋼材，以避免發生無預警的脆性毀壞。
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