Espero que pregunte sobre los granos con respecto a los metales y las aleaciones.
Las estructuras de grano a menudo denominadas microestructuras y nanoestructuras dependen fuertemente de la ruta de procesamiento y, de hecho, también pueden cambiar significativamente durante el servicio.
Un grano como se cree es una región donde la desorientación es bastante pequeña. Una vez que la desorientación entre los átomos se hace mayor que, digamos 1 o 2 grados, se denominan límites de grano de ángulo pequeño. Y con un mayor aumento de la desorientación a alrededor de 10-15 grados, obtenemos una región con una disposición de átomos casi desordenada, como un material no cristalino, y esa región delgada comúnmente se llama límites de grano de ángulo grande. Debido al desorden, estas son regiones con alta energía y a menudo las vemos grabadas bajo microscopios.
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Ahora llegando a su pregunta exacta, origen de la estructura del grano. Los límites de grano se forman cuando pocos átomos quedan atrapados / atrapados durante la fundición o solidificación. Las estructuras de grano rara vez son uniformes y dependen en gran medida de la velocidad de enfriamiento. Como por ejemplo, las regiones más cercanas al molde que tienen una velocidad de enfriamiento mucho más rápida tienen una estructura de grano más fina en comparación con la región central de la fundición que tiene granos más grandes y más o menos equiaxiales. Entre las regiones de grano fino y grueso, hay una región de granos alargados denominada estructura columnar. Su plano de crecimiento y dirección se caracterizan fuertemente por la facilidad del flujo de calor. En la dirección en que la transferencia de calor es más rápida, los granos crecerán preferentemente a lo largo de esa dirección. De hecho, este es el origen de la textura durante la colada.
En el futuro, las estructuras de grano cambian mucho con la deformación. Como ejemplo, los granos cambian de equiaxiales a panqueques en la dirección de rodamiento durante el rodamiento. Existe la posibilidad de una fuerte orientación direccional de los granos basada en la facilidad de rotación del grano y las selecciones de variantes.
Las estructuras de grano cambian durante el recalentamiento o el trabajo en caliente debido a la liberación del exceso de energía de deformación de la deformación previa en la etapa fría. La recristalización puede conducir a un tamaño de grano, distribución de tamaño de grano y textura completamente diferentes. De hecho, es un ejercicio interesante comparar las estructuras de los granos después del laminado en frío y luego calentar el mismo producto a una temperatura lo suficientemente alta y lo suficientemente grande como para permitir la recristalización. Uno puede ver todo tipo de cambios interesantes.
La soldadura, una de las rutas de fabricación más utilizadas, puede conducir a microestructuras heterogéneas con regiones que tienen granos extremadamente finos, granos más gruesos e incluso con diferentes fases. Todo depende de la entrada de calor, la velocidad de transferencia de calor, el precalentamiento y los tratamientos térmicos posteriores a la soldadura. De hecho, incluso la presión (presión molesta) puede afectar las estructuras del grano.
Pasar de la etapa de procesamiento a la etapa de servicio de los materiales. Un ejemplo clásico de esto es la fluencia donde el deslizamiento del límite de grano es prominente y conduce a cavitaciones en sus etapas avanzadas. Otro ejemplo es la sensibilización del límite de grano en acero inoxidable austenítico que lo hace susceptible a la corrosión intergranular.
Espero haber respondido a su requerimiento. De lo contrario, regrese con un comentario.
Gracias.
