Co je hranice zrn?

6 Tyto čáry jsou hranice zrn nebo linie, které označují vnější okraj zrn, křišťálové tvary, které se tvoří jako materiál chladí z kapaliny na pevnou látku. Pevné látky, které netvoří zrna, se nazývají amorfní, protože atomy, které je skládají, se neorganizují do vzorů jako v krystalických pevných látkách. Než kapalina zamrzne, uvnitř jsou umístění, která jsou chladnější než zbytek tekutiny. Z těchto míst roste zrno ven, dokud nedosáhne jiného zrnu a zastaví se. Když se veškerá kapalina mezi zrny rostoucí k sobě navzájem zamrzla do pevné látky, vytvoří se hranice zrn, jak se růst zastaví.

Dobré příklady krystalických pevných látek jsou kovy a kovové slitiny. Metalurgisté, kteří se zabývají navrhováním vlastností do MetAls, zjistěte, že hranice zrn je důležitá při změně fungování kovů pro různé aplikace. Velikost a tvar zrna a jejich hranice lze změnit zahříváním a chlazením kovu různým rychlostí nebo chladem zrna, čímž je ztenčuje jejich komprimováním při dopadu při teplotě místnosti.

Aby se změnil vlastnosti kovu, je vystaven dostatečnému teplu tak, aby se hranice zrna rozpustily a reformovaly, což je proces zvaný žíhání, kde se pomalejší rychlost chlazení a větší velikost zrna vytvořila. Když je kovová část namáhána, defekty a otvory v atomových vrstvách kovu, nazývané dislokace, se pohybují zevnitř zrna směrem k hranici zrna. Pokud je kov rychle ochlazen, zrna mají méně času na růst, zmenšují se a dislokace se setkávají s odolnými hranicemi a přidávají sílu do kovu-malé zrnoNapříklad slitiny železa. Pokud kov pomalu ochladí, zrna jsou větší, protože dislokace mají více času na přesun směrem k hranici, aniž by způsobily začátek větší díry nebo trhliny. Velká zrna jsou vidět v kovech, jako je měď a hliník, která jsou tažné, snadno se rozšiřují a pomalu prasknou.

Hranice zrna je plocha na povrchu zrna, která je zranitelnější vůči korozivním útoku chemických znečišťujících látek a růstu nuceného trhliny, které včas může vést k selhání nebo rozbití kovové části. Kovy s malými zrnami mají tendenci být silnější než kovy s většími zrnitými, ale mají zvýšenou příležitost k prasknutí jejich hranic, které mají tendenci je křehké a způsobují, že se zlomí bez varování. Trhliny v tažných kovových částech, jako jsou slitiny hliníku používané v tryskách, s několika dislokacemi na hranicích zrn, pomalu rostou. Lze je postupem času bezpečně sledovat, aby předpovídali, kolik života zůstává v kovové části nebo kolik časučást e má předtím, než již nemůže správně fungovat.