Rast oceľového dendritu

Spôsob rastu kryštálov, teda spôsob, akým sa čelo tuhnutia posúva, závisí od veľkosti podchladenia tvoreného čelom tuhnutia. Keď sa zloženie podchladenia zvýši od nuly a od malého k veľkému, čelo tuhnutia sa vyvinie z hladkého a neorganizovaného stavu do bunkového, dendritického a endofytického rastu. V skutočných podmienkach tuhnutia oceľových ingotov počas väčšiny obdobia tuhnutia čelo tuhnutia rastie v dendritickom alebo endogénnom stave, čím sa nakoniec získa kryštálová štruktúra dendritických kryštálov. Kryštály vždy prichádzajú do kontaktu s kvapalnou fázou na povrchu s najbližším usporiadaním atómov, aby sa minimalizovala povrchová energia. Kubická mriežka so stredom tváre Pre Fe je tesne zbalená rovina rovina {111}, takže kryštál, ktorý sa začína zrážať, má tvar oktaedróna. S postupom kryštalizácie, keď frakčná kryštalizácia vytvára vrstvu obohatenú rozpustenou látkou na začiatku tuhnutia, kryštál bude rásť z vrcholu oktaedru, časti s menším obohatením koncentrácie rozpustenej látky na povrchu, pozdĺž smeru [111], pričom sa vytvorí primárna os (kmeň) dendritu. Potom primárna os rastie a zahusťuje sa prednostne pozdĺž okraja Oktahedru - spodnej časti koncentrácie rozpustenej látky. Keď sa podchladenie kompozície na povrchu primárnej osi ďalej zvýši, sekundárna dendritová sekundárna os kolmá na primárnu os sa vytvorí na kryštalografickom defekte primárnej osi. Následne je možné vytvárať terciárne dendrity, kvartérne dendrity atď., pričom každá stonka kryštálu kontinuálne hrubne a produkuje dendrity vyššieho rádu, až kým sa navzájom nestretnú. Nakoniec sa celý dendrit vyplní medzi vetvy a vytvorí zrno.
Podľa rôznych rastových metód možno získať tri rôzne tvary dendritov:
(1) Stĺpcové kryštály. Iba primárna os v jednom smere vytvára výrazné dendritické kryštály. Táto primárna os sa nazýva vreteno. Keď je kompozícia podchladená, dendritickým rastom sa získajú stĺpcové kryštály a nevyvinú sa sekundárne dendrity, podobne ako kryštály v tvare tyčinky. S rastúcim podchladzovaním zloženia sa postupne vyvíjajú dendrity vyššieho rádu stĺpcových kryštálov.
(2) Rovnoosý kryštál. Dendritické kryštály s relatívne rovnomerným vývojom vo všetkých smeroch. Rovnoosé kryštály sa tvoria iba počas endogenetického rastu.
(3) Granulované kryštály. Nevyvinuté dendritické kryštály, tiež známe ako sférolity. Granulované produkty je možné vidieť len v tepelnom centre oceľových ingotov a odliatkov, keď je intenzita rozptylu tepla extrémne nízka.