樹枝狀結(jié)晶熔融液體從任一溫度下降到低于液相線溫度時,便開始
產(chǎn)生固態(tài)晶核,通常,這些晶核同一類型的相,我們義之為初次結(jié)晶相,
簡單的合金只可能有一種結(jié)晶相,較復(fù)雜的合金在低于臨界溫度時可能
開始二次和三次結(jié)晶,即分別形成第二次相和第三次相晶核。
地特定的成分和溫度下,會有一種以上的相同時形核。
已形核晶體在長大受其周圍液相合金的濃度梯度和散熱表面形狀,
以及其它正在長大著的晶粒的干擾等因素所控制。除了如球墨鑄鐵右墨
結(jié)晶之類小有的情況外
晶體地某些晶向長得最快。晶體的擇取向長大是晶體結(jié)構(gòu)的特征。
例如,面心和體心立方金屬和合金在「100 」晶向長得最快,《100
》族由三個相互垂直的軸組成,所以晶體大體上以六角星形式長大。然
而平面狀散熱面以及垂直于該散熱面的熱梯度方向決定了和該熱梯度方
向幾乎完全一致和某一個晶向?qū)⒖刂凭ЯiL大的形式,因此晶體大致上
將長成針狀,并且許多晶核將按熱梯度方向形成的針狀晶粒。
在已結(jié)晶成針狀的晶體之間會形成二次溫度梯度,而且熔液出現(xiàn)偏
析,這就是促使具有相同結(jié)晶學(xué)性質(zhì)垂直于側(cè)面形核和長大。因此,針
狀晶體常常立刻就變成枝狀或樹枝狀列。地液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗵顫M樹枝空
隙的過程中,由于連續(xù)不斷地形核,枝于便產(chǎn)生分支并且增粗。如果沒
有遠處液相金屬的補充,那么在相變過程中體積的變化將以樹枝間顯微
洞形式顯示出來。