Краевые дислокации возникают во время затвердевания и в связи с появлением избыточных вакансий при кристаллизации и охлаждении. Грань кристалла не может быть идеально гладкой. Она содержит выступы и впадины. Часть узлов решетки оказывается незаполненной из-за случайностей роста. Много точечных дефектов имеется в приповерхностных участках, находящихся под действием сил поверхностного натяжения.
По мере затвердевания соприкасающиеся ранее с расплавом участки оказываются внутри кристалла. При снижении температуры равновесная концентрация вакансий убывает экспоненциально. Избыточные вакансии устраняются путем диффузии к поверхности кристалла, если она недалеко, и вследствие образования скоплений. Часть скоплений может оказаться трехмерной и это приведет к образованию пор. Другая часть имеет вид плоских дисков. Размеры этих дисков могут увеличиваться в результате притока вакансий до тех пор, пока не приобретут критических размеров и не потеряют устойчивость: стенки дисков смыкаются и образуются дислокационные петли.
В медленно охлажденных кристаллах такие призматические дислокации возникают реже, поскольку вакансии успевают продиффундировать к стокам (к дислокациям и поверхности кристаллов) и там исчезнуть.
Следует иметь в виду, что описанный выше механизм затвердевания, основанный на индивидуальных переходах отомов жикости к кристаллу, идеализирован. Рост кристалла может осуществляться и присоединением имеющихся в расплаве группировок атомов. В этом случае в процессе роста происходит упорядочение размещения атомов в группировках и группировок на грани кристалла. Роль группировок особенно велика, по-видимому, при большом переохлаждении. Если группировка присоединится к поверхности кристалла с некоторым несовпадением, это может привести к образованию дислокаций.
На тонкую структуру металла оказывают влияние и напряжения, возникающие при росте кристаллов и охлаждения. В последнем случае напряжения называют термическими. Напряжения могут вызвать перемещение дислокаций и образование новых дислокационных линий. Этому способствует и высокая концентрация вакансий, что облегчает восхождение дислокаций. Часть дислокаций удаляется из кристалла вследствие выхода на поверхность и в результате аннигиляции. Однако большая их часть остается в кристалле: плотность их колеблется в пределах 106 – 108см-2.
