金属合金材料熔体中固有的形核和生长条件是由外来颗粒和溶质的存在所决定的。这些溶质原子可能是作为微量杂质存在的，也可能是有意添加的，以影响成核。显然，这将影响/改变形核和生长的可能性，影响铸态组织。这些考虑的合金形成了一系列连续的固溶体。说明了结晶模式，也就是铸件的结构，这是由温度和液体成分梯度的相互作用所决定的。
金属合金材料温度梯度和液相线温度分布对铸件组织的影响。起初，当熔体处于较高的温度时，现有的温度梯度是刚性的，鼓励平面生长，柱状晶粒结构是有利的。这是由一个缓慢的冷却速率辅助的。这种情况一直持续到温度梯度足够浅，从而产生相当大的过冷，这将干扰平面生长，然后生长继续采用其他模式，如前所述。显然显示一个给定的温度梯度平衡温度剖面的变化,这可能是由于溶质浓度的改变,过冷与液相线见证了TE 。
金属合金材料液相线剖面TE和给定的温度梯度“T”,过冷不是由plane-front见证和增长收益增长引起柱状晶粒结构。由此可以看出，在刚性温度梯度下，柱状晶的生长得到了促进。柱状生长在缓慢的冷却速率下也是有利的，原因如下相对于生长速率，缓慢的冷却速率建立了较低的成核速率，允许生长超过成核。当冷却速度较慢时，在界面被排斥的固体有足够的时间迁移到熔体内部，远离界面。平衡温度改变了。从TE变为TE。这与合金中的情况类似，当使用TE 时，过冷程度可以忽略或不存在，这种情况促进柱状生长。
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