Металлы с различным типом кристаллической решетки отличаются один от другого количеством и взаимным расположением плоскостей легкого скольжения; строением ядра дислокации; взаимодействием дислокаций с примесями, в том числе мощностью и скоростью образования примусных атмосфер; высотой потенциального рельефа Пайерлса.
В решетке плоскостями легкого скольжения являются плоскости типа образующие тетраэдр. Хотя одиночные дислокации, как было выяснено прямыми опытами на высоковольтном электронном микроскопе, могут двигаться и по другим плоскостям.
Поэтому в дальнейшем мы будем считать, что в металлах всегда имеется высокая плотность подвижных дислокаций, причем их подвижность слабо зависит от температуры.
Металлы с решеткой являются сейчас основой большей части конструкционных материалов. Уменьшение координационного числа является следствием появления сильной ковалентной составляющей в межатомных взаимодействиях.
Ковалентная составляющая обусловлена взаимодействием реже электронов остова. Поэтому металлы расположены в добавочных подгруппах таблицы Менделеева, где располагаются элементы с незаполненными оболочками. Появление добавочной ковалентной связи приводит к увеличению модулей (энергия связи пропорциональна температуры плавления и т.д.). Именно поэтому эти металлы и используются в качестве конструкционных.
Изменение характера взаимодействия приводит к отличиям во всех основных свойствах дислокаций, увеличивается число систем скольжения; растет барьер Пайерлса; расщепление винтовых дислокаций становится объемным; усиливается роль примесей и их способность к образованию примусных атмосфер. Рассмотрим эти различия подробнее.
Плоскостями легкого скольжения в решетке. являются плоскости типа Вектор Бюргерса. Следовательно, число систем скольжения равно 12 - такое же, как структурах (плоскостей вектора Бюргерса). Но в металлах имеются плоскости легкого скольжения типа которые вносят вклад в макроскопическую пластичность уже при довольно низких температурах. В результате в металлах часто наблюдается не кристаллографическое скольжение, при котором макроскопические полосы скольжения развиваются вдоль направления максимальных касательных напряжений за счет поперечных скольжений винтовых дислокаций из одной плоскости легкого скольжения в другую.
Для ковалентных кристаллов искажения углов между атомами сильно изменяет энергию межатомных связей и, следовательно, сильно повышает барьер Пайерлса. Для металлов рельеф Пайерлса уже довольно высокий для Ре, например, его чисто силовое преодоление требует по оценкам напряжений 600 МПа. Причем для винтовых дислокаций барьер несколько выше, чем для краевых.
Но дислокации способны двигаться по потенциальному рельефу Пайерлса и при меньших напряжениях за счет тепловых флуктуации. участок оси дислокации, получивший добавочную энергию за счет тепловой флуктуации, переходит в соседний минимум потенциального рельефа. При этом на дислокации образуется парный переги, с энергией №Пер- Вероятность его образования пропорциональна обычному множителю Больцмана.