การเจริญเติบโตของเดนไดรต์เหล็ก

โหมดการเจริญเติบโตของผลึก ซึ่งก็คือวิธีการที่ด้านหน้าการแข็งตัวจะก้าวหน้า ขึ้นอยู่กับขนาดของการระบายความร้อนที่ก่อตัวขึ้นจากด้านหน้าการทำให้แข็งตัว เมื่อองค์ประกอบของการระบายความร้อนเพิ่มขึ้นตั้งแต่เริ่มต้นและจากเล็กไปใหญ่ ส่วนหน้าของการแข็งตัวจะพัฒนาจากสถานะที่ราบรื่นและไม่เป็นระเบียบไปสู่การเติบโตของเซลล์ เดนไดรต์ และเอนโดไฟต์ ภายใต้เงื่อนไขการแข็งตัวที่แท้จริงของแท่งเหล็ก ในช่วงระยะเวลาการแข็งตัวส่วนใหญ่ ส่วนหน้าการแข็งตัวจะเติบโตในสถานะเดนไดรต์หรือภายใน ซึ่งท้ายที่สุดจะได้โครงสร้างผลึกของเดนไดรต์คริสตัล คริสตัลจะสัมผัสกับเฟสของเหลวบนพื้นผิวที่มีการจัดเรียงตัวของอะตอมใกล้เคียงที่สุดเสมอ เพื่อลดพลังงานที่พื้นผิว ลูกบาศก์ขัดแตะที่มีใบหน้าอยู่ตรงกลาง สำหรับ Fe ระนาบที่อัดแน่นคือระนาบ {111} ดังนั้นคริสตัลที่เริ่มตกตะกอนจึงเป็นรูปทรงแปดหน้า ด้วยความคืบหน้าของการตกผลึก เนื่องจากการตกผลึกแบบเศษส่วนก่อตัวเป็นชั้นเพิ่มคุณค่าให้กับตัวถูกละลายที่ด้านหน้าของการแข็งตัว ผลึกจะเติบโตจากด้านบนของทรงแปดหน้า ซึ่งเป็นส่วนที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายน้อยลงบนพื้นผิว ตามทิศทาง [111] ก่อตัวขึ้น แกนหลัก (ลำต้น) ของเดนไดรต์ จากนั้นแกนปฐมภูมิจะเติบโตและหนาขึ้นเป็นพิเศษตามขอบของทรงแปดหน้า - ส่วนล่างของความเข้มข้นของตัวถูกละลาย เมื่อองค์ประกอบที่เย็นลงที่พื้นผิวของแกนปฐมภูมิเพิ่มมากขึ้น แกนทุติยภูมิของเดนไดรต์ทุติยภูมิที่ตั้งฉากกับแกนปฐมภูมิจะเกิดขึ้นที่จุดบกพร่องทางผลึกศาสตร์ของแกนปฐมภูมิ ต่อจากนั้นก็เป็นไปได้ที่จะสร้างเดนไดรต์ระดับตติยภูมิ เดนไดรต์สี่ส่วน ฯลฯ โดยก้านคริสตัลแต่ละอันจะหนาขึ้นเรื่อยๆ และสร้างเดนไดรต์ลำดับที่สูงขึ้นจนกว่าจะมาบรรจบกัน ในที่สุดเดนไดรต์ทั้งหมดจะถูกเติมระหว่างกิ่งก้านกลายเป็นเมล็ดข้าว
ตามวิธีการเติบโตที่แตกต่างกันสามารถรับ dendrites ได้สามรูปแบบ:
(1) ผลึกเรียงเป็นแนว เฉพาะแกนหลักในทิศทางเดียวเท่านั้นที่สร้างผลึกเดนไดรต์ที่โดดเด่น แกนหลักนี้เรียกว่าแกนหมุน เมื่อองค์ประกอบถูกทำให้เย็นลง คริสตัลแบบเรียงเป็นแนวจะได้มาโดยการเจริญเติบโตของเดนไดรต์ และเดนไดรต์ทุติยภูมิจะไม่ได้รับการพัฒนา คล้ายกับผลึกรูปแท่ง เมื่อองค์ประกอบเย็นลงเพิ่มขึ้น เดนไดรต์ลำดับที่สูงขึ้นของผลึกเรียงเป็นแนวจะค่อยๆ พัฒนาขึ้น
(2) คริสตัล Equiaxed ผลึกเดนไดรต์ที่มีการพัฒนาค่อนข้างสม่ำเสมอในทุกทิศทาง ผลึก Equiaxed จะเกิดขึ้นเฉพาะในช่วงการเจริญเติบโตของยีน
(3) เม็ดคริสตัล ผลึกเดนไดรต์ที่ยังไม่พัฒนา หรือที่เรียกว่าสเฟียรูไลต์ ผลิตภัณฑ์เม็ดสามารถมองเห็นได้เฉพาะที่จุดศูนย์กลางความร้อนของแท่งเหล็กและการหล่อเมื่อความเข้มของการกระจายความร้อนต่ำมาก