Рассмотрено формирование структуры металлов и сплавов при периодической кристаллизации. При атомно-гладкой поверхности раздела фаз переход атомов из жидкой в твердую фазу должен произойти в области толщиной в один атомный слой. Подобный переход атома жидкой фазы в твердую считается энергетически затратным. В случае диффузной границы раздела фаз полагают, что на твердой поверхности достаточно энергетически выгодных мест для присоединения атомов жидкой фазы. В этом случае поверхность раздела продвигается в жидкую фазу непрерывно. В представленных моделях не учитывается электронное строение поверхности раздела фаз, что уменьшает возможность корректного описания процесса кристаллизации. Анализ фазового портрета процесса кристаллизации показывает, что наличие в затвердевающем металле центров с минимумом свободной энергии, совпадение межосевого расстояния кристаллитов с периодом их роста позволяет предположить, что эти точки могут быть центрами кристаллизации для отливок с направленным затвердеванием и сварных швов.

The paper considers the formation of the structure of metals and alloys in the case of a periodic crystallization. It is assumed that the transition of atoms from the liquid phase to the solid phase can happen in the thickness of one atomic layer. Such a transition is considered to be is energetically costly. A model of the atomic smooth surface has a kink. In the case of diffuse phase boundaries between phases suggest that the solid surface is sufficiently energetically favorable locations for attachment of the atoms of the liquid phase. Then the phase boundary moves into the liquid phase continuously. In the presented model does not take into account the electronic structure of the phase boundaries. This reduces the possibility of a correct description of the crystallization process. Analysis of the phase portrait of the crystallization process shows that there solidifying metal centers with a minimum of free energy. The coincidence of crystallite interaxial distance with crystallite growth period suggests that these points may be centers of crystallization for the directionally solidified castings or welded joints.