Intergranular fracture
ઇન્ટરગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચર, ઇન્ટરગ્રેન્યુલર ક્રેકિંગ અથવા ઇન્ટરગ્રેન્યુલર એમ્બ્રિટલમેન્ટ ત્યારે થાય છે જ્યારે સામગ્રીની અનાજની સીમાઓ સાથે તિરાડ ફેલાય છે, સામાન્ય રીતે જ્યારે આ અનાજની સીમાઓ નબળી પડે છે. વધુ સામાન્ય રીતે જોવા મળતું ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગ ત્યારે થાય છે જ્યારે સામગ્રીના અનાજમાંથી તિરાડ વધે છે. એક સામ્યતા તરીકે, ઇંટોની દિવાલમાં, આંતરગ્રાન્યુલર અસ્થિભંગ એ અસ્થિભંગને અનુરૂપ હશે જે મોર્ટારમાં થાય છે જે ઇંટોને એકસાથે રાખે છે. જો પ્રતિકૂળ પર્યાવરણીય પ્રભાવ હોય અને મોટા અનાજના કદ અને ઉચ્ચ તાણ દ્વારા તરફેણ કરવામાં આવે તો ઇન્ટરગ્રેન્યુલર ક્રેકિંગ થવાની સંભાવના છે. તાપમાનની વિશાળ શ્રેણીમાં આંતરગ્રાન્યુલર ક્રેકિંગ શક્ય છે. જ્યારે ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર ક્રેકિંગને તાણના સ્થાનિકીકરણ દ્વારા તરફેણ કરવામાં આવે છે (જે બદલામાં નાના અનાજના કદ દ્વારા પ્રોત્સાહિત થાય છે), ઇન્ટરગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગને બરછટ અનાજના પરિણામે તાણના એકરૂપકરણ દ્વારા પ્રોત્સાહન આપવામાં આવે છે. ભંગાણ, અથવા નમ્યતાની ખોટ, ઘણીવાર ફ્રેક્ચર મોડમાં ટ્રાન્સગ્રેન્યુલરથી ઇન્ટરગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચરમાં ફેરફાર સાથે થાય છે. આ સંક્રમણ ખાસ કરીને અશુદ્ધિ-અણુ ભંગારની પદ્ધતિમાં મહત્વપૂર્ણ છે. વધુમાં, હાઇડ્રોજન ભંગાણ એ ભંગાણની એક સામાન્ય શ્રેણી છે જેમાં આંતરગ્રાન્યુલર અસ્થિભંગ જોઇ શકાય છે. ઇન્ટરગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગ સ્ટીલ એલોય, કોપર એલોય, એલ્યુમિનિયમ એલોય અને સિરામિક્સ સહિત વિવિધ પ્રકારની સામગ્રીમાં થઈ શકે છે. બહુવિધ જાળી દિશા ધરાવતી ધાતુઓમાં, જ્યારે એક જાળી સમાપ્ત થાય છે અને બીજી શરૂ થાય છે, ત્યારે અસ્થિભંગ નવા દાણાને અનુસરવા માટે દિશા બદલે છે. આના પરિણામે અનાજની સીધી ધાર સાથે એકદમ દાંતાળું દેખાતું અસ્થિભંગ થાય છે અને ચળકતી સપાટી જોઈ શકાય છે. સિરામિક્સમાં, આંતરગ્રાન્યુલર અસ્થિભંગ અનાજની સીમાઓમાંથી ફેલાય છે, જે સરળ ઊબડખાબડ સપાટીઓ ઉત્પન્ન કરે છે જ્યાં અનાજને સરળતાથી ઓળખી શકાય છે. આંતરગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગની પદ્ધતિઓ જોકે આંતરગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગને ઓળખવું સરળ છે, કારણને નિર્ધારિત કરવું વધુ જટિલ છે કારણ કે ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગની તુલનામાં પદ્ધતિઓ વધુ વૈવિધ્યસભર છે. અન્ય ઘણી પ્રક્રિયાઓ છે જે અનાજની સીમાઓ પર આંતરગ્રાન્યુલર અસ્થિભંગ અથવા પ્રેફરન્શિયલ ક્રેક પ્રસાર તરફ દોરી શકે છેઃ અનાજની સીમાઓ અથવા અનાજની સીમાઓ સાથે સ્થિત બીજા તબક્કાના કણોના સમાવેશ પર માઇક્રોવોઇડ ન્યુક્લિએશન અને એકત્રીકરણ અનાજની સીમા તિરાડો અને ઉચ્ચ તાપમાન સાથે સંકળાયેલ પોલાણની રચનાઓ તણાવ ભંગાણની સ્થિતિ અનાજની સીમાઓ પર અશુદ્ધ તત્વોની હાજરીને કારણે અને વાયુયુક્ત હાઇડ્રોજન અને પ્રવાહી ધાતુઓ જેવા આક્રમક વાતાવરણ સાથે જોડાણમાં સંલગ્ન અનાજ વચ્ચે વિઘટન અનાજની સીમાઓ સાથે રાસાયણિક વિસર્જન સાથે સંકળાયેલ તાણ કાટ પ્રક્રિયાઓ ચક્રીય લોડિંગ પરિસ્થિતિઓ જ્યારે સામગ્રીમાં સંલગ્ન અનાજ વચ્ચે પ્લાસ્ટિકની વિકૃતિને સમાવવા માટે અપૂરતી સંખ્યામાં સ્વતંત્ર સ્લિપ સિસ્ટમ્સ હોય છે. આને ઇન્ટરક્રિસ્ટલાઇન ફ્રેક્ચર અથવા ગ્રેન-બાઉન્ડ્રી સેપરેશન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. અનાજની આંતરિક સીમાઓ કરતાં અનાજની સીમાઓ સાથે વધુ ઝડપી પ્રસરણ અનાજની સીમાઓ પર ઝડપી ન્યુક્લિએશન અને અવક્ષેપોની વૃદ્ધિ એ આંતરગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગનું બીજું ઉદાહરણ છે અને લગભગ હંમેશા આંતરગ્રેન્યુલર પ્રક્રિયાઓ દ્વારા થાય છે. શમન ક્રેકિંગની આ પ્રક્રિયાને નબળી અનાજની સીમાઓ અને મોટા અનાજના કદ દ્વારા પ્રોત્સાહન આપવામાં આવે છે અને વધુમાં તાપમાનના ઢાળથી પ્રભાવિત થાય છે જેના પર શમન થાય છે અને પરિવર્તન દરમિયાન વોલ્યુમ વિસ્તરણ થાય છે. ઊર્જાના દૃષ્ટિકોણથી, આંતરગ્રાન્યુલર ક્રેક પ્રસાર દ્વારા પ્રકાશિત ઊર્જા ગ્રિફિથ સિદ્ધાંત દ્વારા આગાહી કરતાં વધારે છે, જે સૂચવે છે કે ક્રેકને પ્રસારિત કરવા માટે વધારાની ઊર્જા શબ્દ અનાજ-બાઉન્ડ્રી મિકેનિઝમમાંથી આવે છે. ઇન્ટરગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચરના પ્રકારોને નીચે મુજબ વર્ગીકૃત કરી શકાય છેઃ ડિમ્પલ્ડ ઇન્ટરગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચરમાં એવા કિસ્સાઓનો સમાવેશ થાય છે જેમાં ક્રીપ કેવિટેશન અથવા અનાજ સીમા અવક્ષેપ પર રદબાતલ ન્યુક્લિએશનના પરિણામે અનાજની સીમાઓમાં માઇક્રોવોઇડ એકત્રીકરણ થાય છે. આવા અસ્થિભંગને સપાટી પર ડિમ્પલ્સ દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. ડિમ્પલ્ડ ઇન્ટરગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચર સામાન્ય રીતે ઓછી મેક્રોસ્કોપિક ડકટિલિટી તરફ દોરી જાય છે, જ્યારે ઉચ્ચ વિસ્તૃતીકરણ (1000 થી 5000x) પર જોવા મળે છે ત્યારે અનાજના પાસાઓ પર ડિમ્પલ્ડ ટોપોલોજી જાહેર થાય છે. અનાજની સીમાઓ પર શોષાતી અશુદ્ધિઓ ડિમ્પલ્ડ ઇન્ટરગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચરને પ્રોત્સાહન આપે છે. આંતરગ્રાન્યુલર બરડ અસ્થિભંગમાં એવા કિસ્સાઓનો સમાવેશ થાય છે જેમાં અનાજની સપાટીમાં ડિમ્પલ્સ હોતા નથી જે માઇક્રોવોઇડ એકત્રીકરણને સૂચવે છે. પ્લાસ્ટિકની ઉપજ પહેલાં અસ્થિભંગને કારણે આવા અસ્થિભંગને બરડ કહેવામાં આવે છે. કારણોમાં અનાજની સીમાઓ પર બરડ બીજા તબક્કાના કણો, અનાજની સીમાઓ પર અશુદ્ધતા અથવા અણુ વિભાજન અને પર્યાવરણ-સહાયિત ભંગારનો સમાવેશ થાય છે. ઇન્ટરગ્રેન્યુલર થાક અસ્થિભંગમાં એવા કિસ્સાઓનો સમાવેશ થાય છે જેમાં ઇન્ટિગ્રેન્યુલર અસ્થિભંગ ચક્રીય લોડિંગ અથવા થાકના પરિણામે થાય છે. આ ચોક્કસ પ્રકારનું આંતરગ્રાન્યુલર અસ્થિભંગ ઘણીવાર અયોગ્ય સામગ્રી પ્રક્રિયા અથવા કઠોર પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ સાથે સંકળાયેલું હોય છે જ્યાં અનાજ ગંભીર રીતે નબળું પડે છે. ઊંચા તાપમાન (સળવળાટ) પર લાગુ કરાયેલ તણાવ, અનાજની સીમા અવક્ષેપ, અનાજની સીમાઓ પર થર્મલ ટ્રીટમેન્ટને કારણે વિભાજન, અને અનાજની સીમાઓને પર્યાવરણની સહાયથી નબળી પાડવાથી આંતરગ્રાન્યુલર થાક તરફ દોરી શકે છે. દ્રાવકો અને અશુદ્ધિઓની ભૂમિકા ઓરડાના તાપમાને, આંતરગ્રાન્યુલર અસ્થિભંગ સામાન્ય રીતે અનાજની સીમાઓ પર દ્રાવકો અથવા અશુદ્ધિઓના વિભાજનના પરિણામે બદલાયેલી એકતા સાથે સંકળાયેલું હોય છે. આંતરગ્રાન્યુલર અસ્થિભંગને પ્રભાવિત કરવા માટે જાણીતા દ્રાવકોના ઉદાહરણોમાં સલ્ફર, ફોસ્ફરસ, આર્સેનિક અને ખાસ કરીને સ્ટીલમાં એન્ટિમોની, એલ્યુમિનિયમ મિશ્રધાતુઓમાં સીસું અને અસંખ્ય માળખાકીય મિશ્રધાતુઓમાં હાઇડ્રોજન છે. અશુદ્ધિના ઊંચા સ્તરે, ખાસ કરીને હાઇડ્રોજન ભંગાણના કિસ્સામાં, આંતરગ્રાન્યુલર અસ્થિભંગની સંભાવના વધારે હોય છે. હાઇડ્રોજન જેવા દ્રાવકોને તાણ-પ્રેરિત ખાલી જગ્યાઓની ઘનતાને સ્થિર કરવા અને વધારવા માટે પૂર્વધારણા કરવામાં આવે છે, જે અનાજની સીમાઓ પર માઇક્રોક્રેક્સ અને માઇક્રોવોઇડ્સ તરફ દોરી જાય છે. આંતરગ્રેન્યુલર ક્રેકિંગની ભૂમિકા બે અનાજ વચ્ચેની સામાન્ય સીમાની સાપેક્ષ દિશા પર આધારિત છે. આંતરગ્રાન્યુલર અસ્થિભંગનો માર્ગ સામાન્ય રીતે ઉચ્ચતમ-ખૂણા અનાજ સીમા સાથે થાય છે. એક અભ્યાસમાં, એવું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે સીમા પ્રકારને ધ્યાનમાં લીધા વિના, 20 ડિગ્રી સુધીની ખોટી દિશા સાથેની સીમાઓ માટે ક્રેકિંગ ક્યારેય દર્શાવવામાં આવ્યું ન હતું. મોટા ખૂણાઓ પર, તિરાડ, અનક્રેક્ડ અને મિશ્ર વર્તણૂકના મોટા વિસ્તારો જોવા મળ્યા હતા. પરિણામો સૂચવે છે કે ગ્રેઇન બાઉન્ડ્રી ક્રેકિંગની માત્રા, અને તેથી ઇન્ટરગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચર, મોટે ભાગે બાઉન્ડ્રી પોરોસિટી અથવા અણુ મિસફિટની માત્રા દ્વારા નક્કી થાય છે. આ પણ જુઓ ટ્રાન્સગ્રેન્યુલર ફ્રેક્ચર ઇન્ટરગ્રેન્યુલર કાટ સ્ફટિકીય સંદર્ભો સામગ્રીની દાણાદારતા ફ્રેક્ચર મિકેનિક્સ