اگر بنا باشد مذاب فلزي روي سطح يک عامل خارجي(جوانه زني غير همگن)، خواه ديواره هاي ظرف باشد و يا ناخالصي هاي غير قابل انحلال منجمد گردد لازم است که سطح اين عامل توسط مايع خيس شود. لازمه بعدي تشکيل اين جوانه اين است که مايع بتواند به سهولت روي عامل خارجي منجمد شود. به اين دليل زاويه تماس بين سطح عامل خارجي و فلز جامد داراي مفهوم تئوريکي مهمي در تشکيل جوانه مي باشد.
هنگامي که زاويه q کوچک است، فصل مشترک بين عامل خارجي و جامد داراي انرژي سطحي کمتري بوده و تحت اين شرايط اتمهاي فلز مايع به سهولت تشکيل نطفه فلز جامد را روي سطح عامل خارجي مي دهند .
زيرا سيستم تمايل به از بين بردن فصل مشترک مايع و عامل خارجي را که داراي انرژي زياد مي باشد دارد.
اگر q، برابر 180 درجه باشد، فلز مايع به سهولت روي سطح عامل خارجي منجمد نمي شود چون در اين حالت انرژي فصل مشترک بين عامل خارجي و جامد زياد است.
درنتيجه درجه اثر هر جسمي به عنوان کاتاليزور جوانه زني تابعي از زاويه تماس مي باشد که توسط عواملي از قبيل ساختمان شبکه کريستالي عامل خارجي و فلز جامد و ماهيت شيميايي سطح عامل خارجي تعيين مي گردد.
وقتي که زاويه کوچک است جوانه زني با مقدار کمي فوق تبريد اتفاق مي افتد زيرا رشد نطفه نيز در جهت از بين بردن فصل مشترک مايع و عامل خارجي يعني در جهت تقليل انرژي مي باشد و اگر زاويه تماس بزرگ باشد مقدار فوق تبريد بيشتري براي شروع جوانه زني لازم است.
اغلب فلزات تجارتي داراي تعداد کافي ناخالصي هاي غير قابل انحلال مختلف بوده که باعث شروع جوانه زني با فوق تبريد به مقدار 1 تا 10 درجه مي گردد، اگر براي مقاصد معين تعداد هسته هاي موجود کافي نباشد ممکن است از تلقيح عوامل جوانه زني به مذاب استفاده کرد. در اينجا لازم است اشاره گردد که در کاربرد مواد جوانه زا و يا کاربرد عواملي که باعث ريز شدن دانه مي گردند بايد دقت کافي مبذول داشت و تمام جوانب را در نظر گرفت.
عامل جوانه زا ماده اي است که عمدا" به مذاب جهت ايفاي نقش کاتاليزور جوانه زني اضافه مي شود. ماده اضافه شده ممکن است ترکيبي غير محلول در مذاب باشد که ايجاد زاويه تماس کوچکي را با مذاب بنمايد و يا ممکن است ماده اي باشد که با مذاب واکنش داده و سپس توليد کاتاليزور جوانه زني را بنمايد. ماهيت واقعي يک عامل جوانه زاي خوب براي فلز بخصوصي به ندرت کاملا شناخته شده است و در عمل مواد جوانه زا به طريق ازمايش و خطا تعيين مي گردند.(براي مثال تعدادي از جوانه زاهاي الومينيوم در مقاله اي که در انتهاي گزارش کار الصاق شده است، اورده شده است.) در علت به کار بردن مواد جوانه زا بايد گفت که ميزان جوانه زني، ساختمان نهايي و خواص فلز منجمد شده را تعيين مي نمايد. هر دانه کريستالي از رشد يک جوانه بوجود مي ايد و تعداد جوانه قابل حصول در مذاب اندازه دانه هاي نهايي را در ساختمان قطعه منجمد شده تعيين مي نمايد و اندازه دانه ها خود تاثير بسزايي روي خواص قطعه بر جاي مي گذارد. براي بسياري از مقاصد بخصوص انجا که استحکام بيشتر مورد نظر است ساختمان با دانه هاي ريز توصيه مي گردد واين بدان معني است که تعداد زيادي هسته بايد در مذاب بوجود اورد و سرعت سرد کردن را نيز بايد کنترل کرد تا هسته ها فرصت عمل کردن پيدا کنند. سرعت سرد کردن در جوانه زني نقش مهمي دارد زيرا احتمال دارد که تمام هسته ها کاملا در يک زمان عمل نکنند و اين شايد بعلت ان است که تمام مايع در يک درجه حرارت نبوده و تمام هسته ها در يک مقدار فوق تبريد عمل نمي کنند. اولين کريستالهايي که به صورت جوانه در امده اند رشد نموده تا به کريستالهايي که در حال رشدند برخورد نمايند.
اگر زمان بين مراحل جوانه زني طولاني باشد، کريستالها بزرگ شده و بعضي از کاتاليزورهاي جوانه زني را که ممکن بود توليد دانه جديد بکنند جذب مي نمايند. اگر سرعت سرد کردن سريع باشد تعداد زيادي از هسته ها اين فرصت را پيدا خواهند کرد که به صورت مراکز جوانه قبل از انکه بوسيله دانه هايي که در حال رشد هستند جذب شوند عمل نمايند. افزايش عوامل جوانه زاي شناخته شده تا ميزان معين اين امکان را مي دهد که انجماد را کنترل کرده و ساختمان نهايي ان را به دست شانس نسپاريم.
سرعت سرد کردن کنترل شده و افزايش عوامل جوانه زا روشهاي متعارفي براي ايجاد قطعات ريختگي با دانه بندي مورد نظر مي باشند.
هنگامي که زاويه q کوچک است، فصل مشترک بين عامل خارجي و جامد داراي انرژي سطحي کمتري بوده و تحت اين شرايط اتمهاي فلز مايع به سهولت تشکيل نطفه فلز جامد را روي سطح عامل خارجي مي دهند .
زيرا سيستم تمايل به از بين بردن فصل مشترک مايع و عامل خارجي را که داراي انرژي زياد مي باشد دارد.
اگر q، برابر 180 درجه باشد، فلز مايع به سهولت روي سطح عامل خارجي منجمد نمي شود چون در اين حالت انرژي فصل مشترک بين عامل خارجي و جامد زياد است.
درنتيجه درجه اثر هر جسمي به عنوان کاتاليزور جوانه زني تابعي از زاويه تماس مي باشد که توسط عواملي از قبيل ساختمان شبکه کريستالي عامل خارجي و فلز جامد و ماهيت شيميايي سطح عامل خارجي تعيين مي گردد.
وقتي که زاويه کوچک است جوانه زني با مقدار کمي فوق تبريد اتفاق مي افتد زيرا رشد نطفه نيز در جهت از بين بردن فصل مشترک مايع و عامل خارجي يعني در جهت تقليل انرژي مي باشد و اگر زاويه تماس بزرگ باشد مقدار فوق تبريد بيشتري براي شروع جوانه زني لازم است.
اغلب فلزات تجارتي داراي تعداد کافي ناخالصي هاي غير قابل انحلال مختلف بوده که باعث شروع جوانه زني با فوق تبريد به مقدار 1 تا 10 درجه مي گردد، اگر براي مقاصد معين تعداد هسته هاي موجود کافي نباشد ممکن است از تلقيح عوامل جوانه زني به مذاب استفاده کرد. در اينجا لازم است اشاره گردد که در کاربرد مواد جوانه زا و يا کاربرد عواملي که باعث ريز شدن دانه مي گردند بايد دقت کافي مبذول داشت و تمام جوانب را در نظر گرفت.
عامل جوانه زا ماده اي است که عمدا" به مذاب جهت ايفاي نقش کاتاليزور جوانه زني اضافه مي شود. ماده اضافه شده ممکن است ترکيبي غير محلول در مذاب باشد که ايجاد زاويه تماس کوچکي را با مذاب بنمايد و يا ممکن است ماده اي باشد که با مذاب واکنش داده و سپس توليد کاتاليزور جوانه زني را بنمايد. ماهيت واقعي يک عامل جوانه زاي خوب براي فلز بخصوصي به ندرت کاملا شناخته شده است و در عمل مواد جوانه زا به طريق ازمايش و خطا تعيين مي گردند.(براي مثال تعدادي از جوانه زاهاي الومينيوم در مقاله اي که در انتهاي گزارش کار الصاق شده است، اورده شده است.) در علت به کار بردن مواد جوانه زا بايد گفت که ميزان جوانه زني، ساختمان نهايي و خواص فلز منجمد شده را تعيين مي نمايد. هر دانه کريستالي از رشد يک جوانه بوجود مي ايد و تعداد جوانه قابل حصول در مذاب اندازه دانه هاي نهايي را در ساختمان قطعه منجمد شده تعيين مي نمايد و اندازه دانه ها خود تاثير بسزايي روي خواص قطعه بر جاي مي گذارد. براي بسياري از مقاصد بخصوص انجا که استحکام بيشتر مورد نظر است ساختمان با دانه هاي ريز توصيه مي گردد واين بدان معني است که تعداد زيادي هسته بايد در مذاب بوجود اورد و سرعت سرد کردن را نيز بايد کنترل کرد تا هسته ها فرصت عمل کردن پيدا کنند. سرعت سرد کردن در جوانه زني نقش مهمي دارد زيرا احتمال دارد که تمام هسته ها کاملا در يک زمان عمل نکنند و اين شايد بعلت ان است که تمام مايع در يک درجه حرارت نبوده و تمام هسته ها در يک مقدار فوق تبريد عمل نمي کنند. اولين کريستالهايي که به صورت جوانه در امده اند رشد نموده تا به کريستالهايي که در حال رشدند برخورد نمايند.
اگر زمان بين مراحل جوانه زني طولاني باشد، کريستالها بزرگ شده و بعضي از کاتاليزورهاي جوانه زني را که ممکن بود توليد دانه جديد بکنند جذب مي نمايند. اگر سرعت سرد کردن سريع باشد تعداد زيادي از هسته ها اين فرصت را پيدا خواهند کرد که به صورت مراکز جوانه قبل از انکه بوسيله دانه هايي که در حال رشد هستند جذب شوند عمل نمايند. افزايش عوامل جوانه زاي شناخته شده تا ميزان معين اين امکان را مي دهد که انجماد را کنترل کرده و ساختمان نهايي ان را به دست شانس نسپاريم.
سرعت سرد کردن کنترل شده و افزايش عوامل جوانه زا روشهاي متعارفي براي ايجاد قطعات ريختگي با دانه بندي مورد نظر مي باشند.
