Límites de grano, defectos interfaciales

Los límites de grano son defectos interfaciales en materiales policristalinos, son límites que separan granos o cristales de diferentes orientaciones.

En los metales los límites de grano se crean durante la solidificación cuando los cristales se han formado a partir de diferentes núcleos que crecen simultáneamente juntándose unos a otros.

La forma de los límites de grano viene determinada por las restricciones impuestas por el crecimiento de los granos más próximos.

Las superficies de los límites de grano de una estructura de grano aproximadamente equiaxial.

El límite de grano es una región estrecha entre dos granos de unos dos a cinco diámetros atómicos de anchura y es una región de átomos con cierto desalineación entre granos adyacentes.

El empaquetamiento atómico en los límites de grano es menor que dentro de los granos debido a dicho desalineación.

Los límites de grano tienen también algunos granos en posiciones de tensión por lo que aumenta la energía en la región del límite de grano.

Los límites de grano en un material metálico o cerámico pueden ser identificados en una muestra preparada de material como líneas oscuras.

Las muestras metálicas y cerámicas se pulen, en primer lugar, para obtener una superficie lisa, y entonces son químicamente tratadas con agua fuerte de forma que los límites de grano son atacados más rápidamente, que los granos produciéndose diminutas grietas a lo largo de los límites.

Al examinarse con un microscopio óptico la luz incidente no será tan intensamente reflejada en los límites de grano que aparecerán como líneas oscuras en el ocular del microscopio.

La mayor energía de los límites de grano y su estructura más abierta, hacen de ellos una región más favorable para la nucleación y crecimiento de precipitados.

El menor empaquetamiento atómico de los límites de grano permite una difusión más rápida de los granos en la región del límite de grano.

A temperaturas ordinarias los límites de grano también limitan el flujo plástico al presentar dificultades el movimiento de dislocaciones en la región del límite de grano.

Fuente: Apuntes de Ciencia de materiales de la UNIDEG