Dislokasjonene

Dislokasjonene er lineære defekter i krystallstrukturen til faste stoffer og spiller en avgjørende rolle i plastisk deformasjon. De representerer en brudd i den regelmessige ordningen av atomer langs en linje i krystallen, noe som gjør at et materiale kan deformeres ved påkjenninger som ofte er lavere enn det som ville være nødvendig for å bryte det perfekte krystallet.

De viktigste typene er kantdislokasjon og skru-dislokasjon. Kantdislokasjonen oppstår når et ekstra halvplan av atomer avsluttes langs en linje i krystallen og skaper regioner med komprimering og utstrekking rundt dislokasjonen. Skru-dislokasjonen følger en spiral av atomer rundt dislokasjonslinjen, slik at glidning skjer langs slipelinjer. Mange dislokasjoner er blandede typer.

Bevegelse skjer hovedsakelig ved glide langs slipplanes under påkjenning; for å gli må dislokasjonen overvinne energibarrierer kalt Peierls-barriere. Ved høyere temperaturer kan dislokasjoner klatre ved diffusjon av punktdefekter, noe som letter deformasjonen. Samspill mellom dislokasjoner og andre defekter fører til arbeidsharding, som øker styrken men reduserer duktiliteten.

Dislokasjonstettheten påvirker egenskapene betydelig: høy tetthet gir større styrke men mindre duktilitet. Observasjon og kvantifisering skjer ofte med transmisjonselektronmikroskopi (TEM), metallografisk etsing og røntgendiffraksjon som kan vise linebredding for dislokasjonene.

Innen materialvitenskap brukes kontroll av dislokasjoner for å skape materialer med ønskede mekaniske egenskaper gjennom prosesser som oppvarming, avkjøling og varmebehandling.