金屬合金材料這種單向的枝晶生長產生柱狀枝晶結構。在純金屬中，樹枝狀生長是通過中斷的凍結和傾析來檢測的(一旦一部分凍結，它就從液體中分離出來，即液體從凍結晶體中傾析出來)。另一方面，在金屬合金材料中，枝晶生長表現為具有特征性的核心組織。取心是不同凍結過程的結果。如前所述，枝晶中心缺乏溶質，而溶質被拒絕進入枝晶間區。枝晶生長可能與晶體在獨立形成的核上獨立生長有關，在熔體的其他地方依賴于防止熱條件。這種在熔體中獨立生長的晶體在其外圍有一個界面。

因此，金屬合金材料能夠向各個方向生長，產生近似等軸的晶粒。在過冷程度較低的情況下，當過冷程度不足以形成樹突時，細胞仍然可以生長。因此，金屬合金材料細胞生長先于樹突生長。蜂窩狀的子結構是由一簇六角形棒產生的。這些棒狀體生長到液體中，并在各自界面的邊界處排斥溶質。在熱的和結構的方式都達到一定程度的過冷后，細胞生長讓位給樹枝生長。這是通過某些細胞的優先發育而進行的。這種中間的棒狀結構也被稱為纖維狀樹突。當溫度梯度很淺或凍結速度非常快時，所達到的過冷可能足以在熔體的某個點促進成核，

金屬合金材料的組成(成分)決定了該組織是單一相的還是共晶的，或者兩者都是。合金成分也表明了合金對成分過冷反應的傾向。鑄態過冷的程度一定會影響決定鑄態結晶形態的生長模式。液態熔體合金在凝固過程中暴露的熱條件，涉及兩個方面，冷卻速度和凝固熔體中的溫度分布。這也與金屬合金材料熔體以及模具的熱性能有關。顯然，上述因素會通過決定生長方式來影響鑄態組織。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。