O que significa fratura intergranular?
A fratura intergranular é a propagação de trincas ao longo dos limites de grão de um metal ou liga. É uma fratura que segue os grãos do material.
As fraturas intergranulares viajam ao longo dos limites de grão, em vez de através dos grãos reais. Isso geralmente ocorre quando a fase no contorno de grão é fraca e quebradiça (como a cementita nos contornos de grão do ferro). Isso pode ser visualizado como um quebra-cabeça 3-D: a fratura transgranular corta as peças do quebra-cabeça, enquanto a fratura intergranular viaja ao longo das bordas pré-cortadas das peças do quebra-cabeça.
A iniciação e propagação da trinca acompanham a fratura. A maneira pela qual a trinca se propaga através do material fornece uma grande percepção do modo de fratura. Nesta fratura, as trincas se espalham muito rapidamente com pouca ou nenhuma deformação plástica. Uma vez iniciadas, as trincas que se propagam em um material frágil continuam a crescer e aumentar em magnitude.
Industriapedia explica a fratura intergranular
Fraturas intergranulares ocorrem ao longo do limite de grão de um material. Bordas retas do grão e uma superfície brilhante podem ser perceptíveis. É como uma parede de tijolos que se rompe através da argamassa, em vez de tijolos.
Exemplos de fraturas intergranulares incluem:
- Rachaduras de latão por amônia
- Fragilização do metal líquido durante a soldagem
- Sensibilização de aços inoxidáveis
- Fósforo ou antimônio em aços duros
Materiais que fraturam sem qualquer deformação plástica são chamados de materiais frágeis. Exemplos incluem vidro e a maioria dos outros materiais cerâmicos. Uma fratura intergranular é um tipo de fratura frágil. Quando ocorre fratura frágil, a trinca se inicia e se propaga através do material em altas velocidades (a velocidade do som). Fatores que favorecem o início da trinca incluem:
- Tamanho de grão maior
- temperaturas mais baixas
- Maior estresse
Existem vários processos que podem levar à fratura intergranular, como segue:
- Nucleação e coalescência de microvazios em inclusões ou partículas de segunda fase localizadas ao longo dos contornos de grão
- Trinca no limite de grão e formação de cavidade associada a condições devido à ruptura de tensão de temperatura elevada
- Decoesão entre grãos contíguos, devido à presença de impurezas nos contornos dos grãos, hidrogênio e metais líquidos
- Rachaduras por corrosão sob tensão associadas à dissolução química ao longo dos contornos de grão
- Carregamento cíclico quando o material possui um número insuficiente de sistemas de deslizamento independentes para acomodar a deformação plástica entre grãos contíguos, levando a limites de grão
Em temperaturas acima de 600°C, a difusividade do contorno do grão de oxigênio torna-se rápida o suficiente para causar uma transição de fratura transgranular para fratura intergranular frágil durante a fadiga lenta, bem como em condições de carga estática. A tensão de fratura pode ser usada como critério local de fratura e um parâmetro para a identificação de níveis críticos de impurezas que causam fragilização intergranular.