Bir Tahıl Sınır Nedir?

Katı bir malzemenin dış kısmı parlatılıp asitle kazındığında yüzeyinde ışık mikroskobu ile çizgiler görülebilir. Bu çizgiler, tahıl sınırları veya tahılların dış kenarını işaretleyen çizgilerdir; malzeme olarak oluşan kristalimsi şekiller, sıvıdan katıya soğur. Tahıl oluşturmayan katı maddelere amorfik denir, çünkü onları oluşturan atomlar kristal katılarda olduğu gibi şablonlar oluşturmazlar.

Kristalimsi malzemelerdeki taneler, kar tanesi kristallerinin su donması gibi yaptıklarına benzerdir. Bir sıvı donmadan önce, içinde sıvının geri kalanından daha soğuk olan yerler vardır. Tahıl, başka bir tahılın üzerine gelene ve durdurulana kadar bu bölgelerden dışarı doğru büyür. Birbirine doğru büyüyen taneler arasındaki sıvının tamamı bir katıya donmuşsa, büyüme durdukça bir tane sınırı oluşur.

Kristal katıların iyi örnekleri metaller ve metal alaşımlarıdır. Özelliklerin metaller olarak tasarlanmasıyla uğraşan metaluristler, tahıl sınırının, çeşitli uygulamalar için metallerin işleyişinin değiştirilmesinde önemli olduğunu bulur. Tanelerin ve bunların sınırlarının büyüklüğü ve şekli, metalin farklı oranlarda ısıtılması ve soğutulmasıyla veya tanelerin soğukta çalıştırılmasıyla, oda sıcaklığında darbe altında sıkıştırılarak inceltilmesiyle değiştirilebilir.

Bir metalin özelliklerini değiştirmek için, yeterli miktarda ısıya maruz bırakılır, böylelikle tavlama sınırlarının çözünmesi ve yeniden şekillenmesi, tavlama denilen, soğutma hızı ne kadar yavaş olursa, tane boyutu o kadar büyüktür. Metal bir parça gerildiğinde, metalin atomik tabakalarındaki yerinden çıkıntılar adı verilen kusurlar ve delikler, tane içinde kendi tane sınırına doğru hareket eder. Eğer metal hızlı bir şekilde soğutulursa, tanelerin büyümesi için daha az zamana sahip olurlar, daha küçük hale gelirler ve yer değiştirmeler, örneğin metal - küçük taneli demir alaşımlarına kuvvet katarak, direnç sınırlarıyla karşılaşır. Metal yavaşça soğursa, taneler daha büyüktür, çünkü çıkıklar daha büyük bir delik veya çatlak başlangıcına neden olmadan sınıra doğru hareket etmek için daha fazla zamana sahiptir. Bakır ve alüminyum gibi metallerde sünekli, kolay uzayan ve çatlaması yavaş olan büyük taneler görülür.

Tahıl sınırı, bir tahılın yüzeyindeki kimyasal kirletici maddeler tarafından hem aşındırıcı saldırılara hem de zamanla metal parçanın bozulmasına veya kırılmasına neden olabilecek zorlu çatlak büyümesine karşı daha savunmasız olan alandır. Küçük taneli metaller, büyük taneli metallerden daha güçlü olma eğilimindedir, ancak sınırlarında çatlama olasılığı artar, kırılgan olma ve uyarılmadan kırılmalarına neden olma eğilimindedir. Jetler içerisinde kullanılan alüminyum alaşımlar gibi sünek metal parçalarda, tane sınırlarında çok az yer değiştirme ile çatlaklar yavaş büyür. Metal bir kısımda ne kadar ömrün kaldığını veya artık düzgün bir şekilde çalışamadan önce ne kadar süre kaldığını tahmin etmek için zamanla güvenle izlenebilirler.