Co je hranice zrn?

Když je vnější strana pevného materiálu leštěna a poté leptaná kyselinou, mohou být na jeho povrchu vidět světelný mikroskop.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 zamrzla do pevné látky, vytvoří se hranice zrn, jak se růst zastaví.

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

za účelem změny vlastností kovu,Je vystaven dostatečnému teplu, aby se hranice zrna rozpustily a reformovaly, proces zvaný žíhající, kde se pomalejší rychlost chlazení, tím větší je velikost zrna.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 kovového a mdash;Například slitiny s malou zrna železem.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 zrn je oblast 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 času má část, než už nemůže správně fungovat.