نابجایی لبه ای

نابجایی لبه ای ( به انگلیسی: edge dislocation ) نوعی از ناکاملی بلوری در ساختار مواد است؛ جاییکه یک نیم صفحهٔ اضافی از اتم ها در میان بلور ظاهر می شود و صفحه های نزدیک خود را تحت تنش قرار می دهد. اتم های بالای خط نابجایی تحت تنش فشاری و اتم های پایین خط نابجایی تحت تنش کششی قرار دارند. هرچه فاصله تا خط نابجایی بیشتر می شود، مقدار این تنش ها کم و کمتر می شود و در فاصله های نسبتاً زیاد، این تنش ها به صفر نزدیک می شوند. تنش های ایجاد شده با کرنش همراهند و این کرنش ها انرژی بلور را افزایش می دهند. بعضی اوقات نابجایی لبه ای را با نماد ( T برعکس ) نمایش می دهند که موقعیت خط نابجایی را نیز نشان می دهد. در بیشتر مواد نابجایی ها نه نابجایی لبه ای هستند نه نابجایی پیچی؛ بلکه آمیزه ای از این دو نابجایی هستند.
اگر تنش کافی در جهت مناسب به بلور وارد شود، نابجایی لبه ای در جهت اعمال تنش می تواند حرکت کند؛ بدین صورت که اتم ها پیوندهای قبلی را شکسته و پیوندهای جدید پیدا می کنند تا نابجایی به مرز دانه برسد. بردار برگرز در این نوع نابجایی بر خط نابجایی عمود است. مهم ترین مکانیزم تغییر شکل پلاستیک در فلزات - درست همانطور که تغییر شکل الاستیک به واسطه ی ارتجاع پیوندهای اتمی است - عمدتا به واسطه ی لغزش و حرکت نابجایی ها تحت تأثیر تنش برشی ( تنشی که موازی با سطح اعمال می شود ) می باشد. به دلیل ایجاد تنش در ناحیه ی اطراف نابجایی، تنش لازم برای حرکت نابجایی کمتر از حالتی است که تنشی در ناحیه ی اطراف نابجایی نباشد. این خود دلیلی بر این است که تنش تسلیم در فلزهای بلوری بسیار کمتر از مقدار ایده آل خود است. دو دانشمند به نام های رودولف پیرلز و فرنک نابارو تئوری حرکت نابجایی را پیش بردند و موفق شدند رابطه ای برای تنش برشی لازم برای حرکت نابجایی را محاسبه کنند. رابطه به صورت زیر است:
جاییکه:
توجه داشته باشید که تنش برشی لازم برای حرکت نابجایی می تواند در صفحه ها و جهت های مختلف، متفاوت باشد. براساس رابطه ی بالا، لغزش ( تغییر شکل پلاستیک ) در صفحات با d بزرگتر و b کوچکتر شروع می شود.
این نابجایی ها میتوانند بلغزند و باعث نرم تر و شکل پذیرتر شدن مواد می شوند. اما اگر بتوانیم به طریقی از حرکت این نابجایی ها جلوگیری کنیم، میتوانیم سخت تر شدن ماده را انتظار داشته باشیم. چهار روش جلوگیری از حرکت نابجایی ها عبارتند از: