Qué es Límite de grano (GB)

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El límite de grano (GB) se refiere a la cantidad máxima de material granular que se puede utilizar o almacenar en un sistema determinado. Este concepto es esencial en la ingeniería y la construcción, ya que afecta la estabilidad y durabilidad de las estructuras y su capacidad de carga.

¿Qué significa límite de grano (GB)?

Un límite de grano (GB) es la interfaz entre dos granos, o cristalitos, en un material policristalino. Los límites de grano son defectos en la estructura cristalina y tienden a disminuir la conductividad eléctrica y térmica del material.

Un límite de grano es un defecto plano general que separa regiones de diferente orientación cristalina (como granos) dentro de un sólido policristalino. Los límites de grano suelen ser el resultado de un crecimiento desigual cuando el sólido está cristalizando. Los tamaños de grano varían de 1 µm a 1 mm.

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La mayoría de los límites de grano son sitios preferidos para el inicio de la corrosión y para la precipitación de nuevas fases del sólido. También son importantes para muchos de los mecanismos de fluencia. Por otro lado, los límites de grano interrumpen el movimiento de las dislocaciones a través de un material, por lo que reducir el tamaño de los cristalitos es una forma común de mejorar la resistencia de un material.

industriapedia explica el límite de grano (GB)

La unión entre granos adyacentes se denomina límite de grano. El límite de grano es una región de transición en la que algunos átomos no están exactamente alineados con ninguno de los granos.

Por lo tanto, los límites de grano son:

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  • Donde los granos se encuentran en un sólido
  • Regiones de transición entre los cristales vecinos.
  • Donde hay una perturbación en el empaque atómico

La caracterización de los límites de grano es de importancia crítica en los estudios de materiales. Las propiedades de los límites de grano a menudo determinan los granos:

  • Formación
  • Evolución
  • Estabilización (o disolución)

Los límites de grano tienen dos tipos, según su orientación:

  • Los límites de grano de ángulo bajo son aquellos con una desorientación inferior a unos 11 grados.
  • Los límites de grano de ángulo alto son aquellos cuya desorientación es superior a unos 11 grados.

Los límites de ángulo alto están considerablemente más desordenados, con grandes áreas de mal ajuste y una estructura comparativamente abierta. La movilidad de los límites de ángulo bajo es mucho menor que la de los límites de ángulo alto. Tanto los límites de ángulo alto como bajo son retardados por el refinamiento del grano, para minimizar o prevenir la recristalización o el crecimiento del grano durante el tratamiento térmico.

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Los átomos del límite del grano se disuelven o corroen más fácil y rápidamente que los átomos dentro de los granos. Los límites de grano se oxidarán o corroerán más rápidamente, lo que generalmente se denomina penetración de límite de grano o ataque intergranular. En la corrosión bajo depósito y el daño por hidrógeno, los límites de grano son el sitio en el que se acumula el metano que conduce al agrietamiento intergranular característico del daño por hidrógeno.

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