金屬合金材料熔體中固有的形核和生長條件是由外來顆粒和溶質的存在所決定的。這些溶質原子可能是作為微量雜質存在的，也可能是有意添加的，以影響成核。顯然，這將影響/改變形核和生長的可能性，影響鑄態組織。這些考慮的合金形成了一系列連續的固溶體。說明了結晶模式，也就是鑄件的結構，這是由溫度和液體成分梯度的相互作用所決定的。

金屬合金材料溫度梯度和液相線溫度分布對鑄件組織的影響。起初，當熔體處于較高的溫度時，現有的溫度梯度是剛性的，鼓勵平面生長，柱狀晶粒結構是有利的。這是由一個緩慢的冷卻速率輔助的。這種情況一直持續到溫度梯度足夠淺，從而產生相當大的過冷，這將干擾平面生長，然后生長繼續采用其他模式，如前所述。顯然顯示一個給定的溫度梯度平衡溫度剖面的變化,這可能是由于溶質濃度的改變,過冷與液相線見證了TE 。

金屬合金材料液相線剖面TE和給定的溫度梯度“T”,過冷不是由plane-front見證和增長收益增長引起柱狀晶粒結構。由此可以看出，在剛性溫度梯度下，柱狀晶的生長得到了促進。柱狀生長在緩慢的冷卻速率下也是有利的，原因如下相對于生長速率，緩慢的冷卻速率建立了較低的成核速率，允許生長超過成核。當冷卻速度較慢時，在界面被排斥的固體有足夠的時間遷移到熔體內部，遠離界面。平衡溫度改變了。從TE變為TE。這與合金中的情況類似，當使用TE 時，過冷程度可以忽略或不存在，這種情況促進柱狀生長。