Dislokationsmönstren

Dislokationsmönstren är organiserade arrangemang av dislokationer i kristallina material som uppstår vid plastisk deformation. Vanliga former är dislokationsceller och dislokationsväggar, vilka bildas när höga dislokationsdensiteter omorganiseras till lågenergikonfigurationer för att minimera den totala energin i materialet.

Under deformation migrerar dislokationer och de krafter som verkar mellan dem leder till att de ansamlas och bildar väggar eller vägglika strukturer som avgränsar tätare regioner från glesare. Celler består av regioner med olika dislokationsorientering, och väggarna är tjocka fraktioner med hög densitet av dislokationer. Vid ökad deformation utvecklas ofta subgränser eller subkorn genom polygonisering, där nya gränser uppstår mellan lättorienterade celler.

Faktorer som temperatur, deformationens hastighet, legering och initial mikrostruktur avgör vilka mönster som dominerar. Generellt ökar dislokationsdensiteten under sträckning och cellstrukturen blir mer komplex; cellstorlekar och väggtjocklekar förändras kontinuerligt med fortsatt deformation, vilket bidrar till work hardening.

Observationer görs ofta med transmissionselektronmikroskopi (TEM) för att visualisera dislokationsväggar och celler, och EBSD används för att kartlägga subgränser och orienteringar i den polykrystallina mikrostrukturen. Förståelsen av dislokationsmönster är viktig för att förklara mekaniska egenskaper och för utveckling av material med önskade töjbarhet och hållfasthet.