泰坦尼克号是在1912年4月15日凌晨2点20分左右沉没的，原因如下：

撞上冰山：

泰坦尼克号在处女航途中撞上了一座冰山，导致船体右侧约300英尺（约91米）的划痕，船体分裂成两半，分别沉入了海底。

船体材料缺陷：

制造铆钉的钢铁质地不纯，矿渣含量超标准钢材2倍，导致铆钉在撞击中易断裂。此外，泰坦尼克号的钢板韧性不足，在当时水温下受撞击易断裂。

设计与构造问题：

泰坦尼克号虽有16个水密舱，但舱壁未延伸至甲板顶部，海水易越过舱壁进入相邻隔舱。另外，压载泵无法应对大量涌入的海水，且船在沉没时从中部断裂，加速了沉没。

人为因素：

船上瞭望员未配备望远镜，只能肉眼观察，在夜晚难以提前发现冰山。当天泰坦尼克号收到多份冰山预警电报，但驾驶舱未重视。船长史密斯在气温下降、进入冰区后，未降低航速，仍让船全速前进。

异常气象干扰：

事发当晚大气状况易形成超折射，产生“海市蜃楼”，使瞭望台难以及时发现冰山，也让附近的“加利福尼亚”号难以识别“泰坦尼克号”，大气异常还扰乱了信号传送，导致两船沟通受阻。

综合以上原因，泰坦尼克号在撞上冰山后，由于船体材料缺陷、设计与构造问题、人为失误以及异常气象干扰等多重因素，最终导致了沉没。