O que é um limite de grão?

Quando o exterior de um material sólido é polido e depois gravado com ácido, as linhas podem ser vistas em sua superfície através de um microscópio leve. Essas linhas são os limites dos grãos, ou as linhas que marcam a borda externa dos grãos, formas de cristal que se formam como um material esfria de líquido para sólido. Os sólidos que não formam grãos são chamados de amorfos, porque os átomos que os compõem não se organizam em padrões como em sólidos cristalinos. Antes de um líquido congela, existem locais mais frios que o restante do fluido. O grão cresce a partir desses locais para fora até chegar a outro grão e parar. Quando todo o líquido entre os grãos que crescem entre si se congelam em um sólido, um limite de grão formas quando o crescimento para.

Bons exemplos de sólidos cristalinos são metais e ligas de metal. Metalurgistas, que lidam com a criação de propriedades em MetALS, descobri que o limite de grãos é importante para alterar o funcionamento dos metais para várias aplicações. O tamanho e a forma dos grãos e seus limites podem ser alterados através do aquecimento e resfriamento do metal a taxas diferentes, ou por frio, trabalhando os grãos, afinando -os compactando -os sob impacto à temperatura ambiente.

Para alterar as propriedades de um metal, ele é exposto a calor suficiente, para que os limites dos grãos se dissolvem e reformem, um processo chamado recozimento, onde quanto mais lenta a taxa de resfriamento, maior o tamanho do grão. Quando uma parte do metal é enfatizada, os defeitos e orifícios nas camadas atômicas do metal, chamadas deslocamentos, passam de dentro do grão em direção ao limite de grão. Se o metal estiver resfriado rapidamente, os grãos têm menos tempo para crescer, eles se tornam menores e as deslocamentos se encontram com os limites resistindo, adicionando força ao metal-grão pequenoD ligas de ferro, por exemplo. Se o metal esfriar lentamente, os grãos serão maiores, porque as luxações têm mais tempo para avançar em direção ao limite sem causar o início de um orifício ou rachadura maior. Grãos grandes são vistos em metais, como cobre e alumínio, que são dúcteis, se estendem facilmente e demoram a rachar.

O limite de grãos é a área na superfície de um grão que é mais vulnerável a ataques corrosivos por poluentes químicos e crescimento forçado a trincas que, com o tempo, podem resultar em falha ou quebra de uma parte do metal. Os metais com grãos pequenos tendem a ser mais fortes que os metais de grão maior, mas têm uma oportunidade maior de rachaduras em seus limites, tendendo a torná-los quebradiços e fazendo com que eles quebrem sem aviso prévio. Rachaduras em peças de metal dúctil, como ligas de alumínio usadas em jatos, com poucas deslocamentos nos limites dos grãos, crescem lentamente. Eles podem ser rastreados com segurança ao longo do tempo para prever quanto vida permanece em uma parte do metal ou quanto tempoA parte tem antes que não possa mais funcionar corretamente.