intergranular

Intergranular describe el agrietamiento, la corrosión o la fractura que se propaga a lo largo de los límites entre cristales adyacentes (granos) en un metal, en lugar de cortarlos. Estos límites de grano son regiones de desalineación atómica donde los átomos están menos compactados en comparación con el interior ordenado de cada grano. Cuando un metal falla de forma intergranular, la trayectoria de la grieta toma la línea de menor resistencia, moviéndose de grano en grano como una línea de falla a través de la roca.

El problema intergranular más común en la práctica industrial es la corrosión intergranular en el acero inoxidable. Cuando el acero inoxidable austenítico se calienta a 500, 900°C durante la soldadura o el tratamiento térmico, los carburos de cromo precipitan en los límites de grano. Estas zonas ricas en carburos despojan de cromo al material adyacente, creando regiones con escasez de pasivación vulnerables al ataque. La exposición a medios ácidos o que contienen cloruros disuelve selectivamente a lo largo de estas vías, desintegrando finalmente el metal estructuralmente. Por esta razón se desarrollaron grados estabilizados (con niobio o titanio) y variantes con bajo contenido de carbono para el servicio de soldadura.

El agrietamiento por corrosión bajo tensión intergranular (IGSCC) ocurre cuando la tensión de tracción se combina con un ambiente corrosivo, a menudo en superaleaciones a base de níquel o aleaciones de titanio en servicio. La grieta crece a lo largo de los límites de grano con una deformación plástica mínima, lo que la hace insidiosa porque el metal puede mostrar pocos signos externos de daño hasta una falla repentina. La susceptibilidad depende del tamaño de grano, la tensión residual, la composición del límite de grano y la química del electrolito; los granos más finos y las tensiones más bajas suelen mejorar la resistencia.

La fractura intergranular también puede ser el resultado de ciclos térmicos o mecánicos en materiales de grano grueso. Cuando los granos son grandes, existen menos límites de grano por unidad de volumen, y los límites mismos se convierten en puntos débiles relativos. La fragilización por revenido en aceros de baja aleación, por ejemplo, implica la segregación de fósforo y estaño a los límites de grano durante el enfriamiento lento, haciéndolos frágiles y propensos a la fractura a la temperatura de servicio.

La detección requiere microscopía. El examen óptico después del grabado revela la estructura del grano; la microscopía electrónica de barrido de las superficies fracturadas muestra la apariencia facetada reveladora de la fractura intergranular. La mitigación industrial incluye el refinamiento del grano, el alivio de tensiones, las velocidades de enfriamiento controladas y, en ambientes agresivos, la selección de materiales o la protección de la superficie. El término se distingue de la falla transgranular, que corta a través de los granos y típicamente señala diferentes causas fundamentales como la fatiga inducida por inclusiones o la inestabilidad plástica localizada.