Ein Bruchmodus in polykristallinen Materialien, bei dem die Rissausbreitung bevorzugt den Korngrenzen folgt, charakteristische facettierte oder flache Bruchflächen erzeugt und eine geschwächte Grenzkohäsion widerspiegelt.

Prinzip

Wenn Korngrenzen durch Segregation, Ausscheidungsfilme, Entzug von Legierungselementen, Umweltangriff oder mechanische Schäden versprödet sind, verläuft der Bruch entlang der Grenzen, weil die interfaciale Kohäsivkraft geringer ist als im Korninneren.

Demonstration

Illustratives Szenario: ein duktiles Metall, das einer Verunreinigungssegregation an Korngrenzen oder interkristallinen Korrosion ausgesetzt ist, zeigt eine Bruchfläche aus ineinandergreifenden Facetten, die den Korngrenzen entsprechen; das makroskopische Verhalten ist eine energiearme Trennung statt Einschnürung. Unsicherheit: Mischmodusbrüche mit sowohl inter- als auch transkristallinen Merkmalen können die Zuordnung erschweren.

Fehlanwendung

Spröde aussehende planare Merkmale als interkristallinen Bruch interpretieren, wenn sie aus Sprödbruch oder transkristalliner Ermüdung resultieren; annehmen, dass jeder randfolgende Riss chemisch bedingt sein muss und nicht mechanisch oder thermisch induziert wurde.

Konsequenz

Interkristalliner Bruch weist auf Verlust der Grenzfestigkeit oder chemischen Angriff an Korngrenzen hin und lenkt Abhilfemaßnahmen auf das Entfernen von Segregationen, die Änderung der Wärmebehandlung, die Reduzierung korrosiver Exposition oder die Modifikation der Grenzchemie.

Umkehrung

Transkristalliner Bruch, bei dem Risse durch Körner hindurchlaufen und Bruchflächen Klüfte oder dimpled Bruch innerhalb der Körner zeigen, steht im Kontrast zur randfolgender Morphologie.

Abgrenzung

Bezieht sich auf polykristalline Festkörper mit ausgeprägten Korngrenzen; schließt nicht die Bruch von amorphen Festkörpern ein und sagt ohne weitere Analyse nicht notwendigerweise den zugrunde liegenden Mechanismus (umweltbedingt vs mechanisch) aus.

Semantische Spannung

Steht in engem Zusammenhang mit interkristalliner Korrosion und Wasserstoffversprödung: die Spannung besteht darin, die morphologische Route eines Risses (dieser Begriff) von der ursächlichen chemischen oder mechanischen Ursache zu trennen.

Synthese

Interkristalliner Bruch benennt den morphologischen Pfad des Risswachstums entlang von Korngrenzen; er signalisiert, dass die Kohäsion oder Chemie der Grenzen beeinträchtigt ist und dass Abhilfemaßnahmen auf Grenzverstärkung oder die Faktoren abzielen müssen, die diese Grenzflächen geschwächt haben.