銅鎳合金材料隨著時間的推移，由于有效核的no和初始溫度梯度所設(shè)定的初始生長速率，銅鎳合金材料晶體的橫向生長受到阻礙。這是因?yàn)闄M向生長的晶體相互撞擊，限制了相鄰晶體的生長。同時，由于不利的溫度條件，任何晶體在高溫熔化之前的生長都受到抑制。這種情況導(dǎo)致平面或平面前端生長，銅鎳合金材料在表面上的平面界面進(jìn)入熔體，導(dǎo)致生長。界面在宏觀上是平面的，在微觀上是階梯狀的。這是一個典型的條件導(dǎo)致柱狀晶的形成，這是經(jīng)常觀察到的鑄錠。這些柱狀晶的生長方向與熱流方向相反。
假設(shè)銅鎳合金材料固液界面存在正的溫度梯度。此時，釋放出來的結(jié)晶潛熱不足以扭轉(zhuǎn)由于凍結(jié)而引起的溫度梯度;也就是說，當(dāng)熔體內(nèi)部遠(yuǎn)離界面的一些口袋處于相對較低的溫度時，不會產(chǎn)生這種情況。這種情況有利于緩慢的冷卻速度，以確保剛性和正的溫度梯度。銅鎳合金材料只有在這些條件下，界面呈現(xiàn)出表面平面的形狀，有利于柱狀晶粒結(jié)構(gòu)的形成。當(dāng)析出的結(jié)晶潛熱在界面處充分積聚時，熱條件得到大致分布。
銅鎳合金材料釋放的熱量擾亂了熱梯度。雖然冷模表面存在正的熱梯度，但局部潛熱的演化在界面處產(chǎn)生了相反的溫度梯度。在溫度低于平衡溫度的情況下，出現(xiàn)了一個過熱冷卻區(qū)，指示在界面處或靠近界面處將熔體拉入。顯然，生長不是由于平面面的一般推進(jìn)，而是通過過冷拉熔體中的優(yōu)先生長過程發(fā)生的。銅鎳合金材料當(dāng)界面處沒有出現(xiàn)最低熔點(diǎn)溫度時，晶體的平面生長模式受到干擾。平面面生長受到阻礙，生長通過其他途徑發(fā)生。在較優(yōu)先于界面的較低冷卻程度較大的區(qū)域，原子核表面進(jìn)一步的原子沉積可能發(fā)生。熱過冷對凝固熔體的最終結(jié)構(gòu)影響很大。
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