Was ist eine Korngrenze?
Wenn das Äußere eines festen Materials poliert und dann mit Säure geätzt ist, können Linien durch ein Lichtmikroskop auf seiner Oberfläche zu sehen sein. Diese Linien sind die Korngrenzen oder die Linien, die die Außenkante von Körnern markieren, kristallähnliche Formen, die sich als Material von Flüssigkeit zu fest abkühlen. Festkörper, die keine Körner bilden, werden als amorph bezeichnet, da die sie bestehenden Atome nicht wie in kristallinen Feststoffen organisieren. Vor einem flüssigen Einfrieren befinden sich Orte im Inneren, die kühler sind als der Rest der Flüssigkeit. Das Getreide wächst von diesen Standorten nach außen, bis es ein weiteres Getreide erreicht und aufhört. Wenn die gesamte Flüssigkeit zwischen Körnern, die zueinander wachsen, zu einem Feststoff eingefroren ist, bildet sich eine Korngrenze, wenn das Wachstum aufhört. Metallurger, die sich mit der Gestaltung von Immobilien in Met befassenALS stellen Sie fest, dass die Korngrenze wichtig ist, um die Funktionsweise von Metallen für verschiedene Anwendungen zu ändern. Die Größe und Form von Körnern und ihrer Grenzen können durch Erwärmen und Kühlung des Metalls bei unterschiedlichen Raten oder durch Kälte der Körner geändert werden, indem sie sie unter Aufprall bei Raumtemperatur komprimieren.
Um die Eigenschaften eines Metalls zu ändern, ist es genügend Wärme ausgesetzt, so dass sich die Korngrenzen auflösen und reformieren, ein Prozess namens Tempern, bei dem je langsamer die Kühlrate ist, desto größer die Getreidegröße gebildet. Wenn ein Metallteil betont wird, bewegen sich die Defekte und Löcher in den Atomschichten des Metalls, die als Versetzungen bezeichnet werden, aus dem Korn in Richtung Korngrenze. Wenn das Metall schnell abgekühlt wird, haben die Körner weniger Zeit zum Wachsen, sie werden kleiner und die Versetzungen treffen sich mit Widerstandsgrenzen, was dem Metall Stärke verleiht-KleinkörnerD Eisenlegierungen zum Beispiel. Wenn sich das Metall langsam abkühlt, sind die Körner größer, da Versetzungen mehr Zeit haben, sich in Richtung der Grenze zu bewegen, ohne den Beginn eines größeren Lochs oder Risss zu verursachen. Großkörner sind in Metallen wie Kupfer und Aluminium zu sehen, die duktil sind, sich leicht erstrecken und langsam zu knacken sind.
Die Korngrenze ist der Bereich auf der Oberfläche eines Korns, das sowohl für korrosiven Angriffe durch chemische Schadstoffe als auch für erzwungenes Risswachstum anfälliger ist, das mit der Zeit zum Versagen oder Bruch eines Metallteils führen kann. Metalle mit kleinen Körnern sind tendenziell stärker als größere Metalle, haben jedoch eine erhöhte Chance, an ihren Grenzen zu knacken, sie dazu neigen, sie spröde zu machen und sie ohne Vorwarnung zu brechen. Risse in duktilen Metallteilen wie Aluminiumlegierungen, die in Jets verwendet werden, wachsen nur wenige Versetzungen an ihren Korngrenzen. Sie können im Laufe der Zeit sicher verfolgt werden, um vorherzusagen, wie viel Leben in einem Metallteil verbleibt oder wie viel Zeit thtDer Teil hat es, bevor es nicht mehr richtig funktionieren kann.