On transition criterion from flat crystallization front in binary melt to cellular one

Abstract

The impurity diffusion problem in a melt solidifying at a constant speed has been solved taking into account the surface energy of phase interface under linear approximation in deviation amplitude from the flat crystallization front. It has been shown that the transition criterion from flat crystallization front to cellular one can be obtained from t hat solution. A clear evidence has been obtained that the concentration overcooling of the melt is not a sufficient condition of the growth cell formation.

С учетом поверхностной энергии межфазной границы в линейном приближении по амплитуде отклонения от плоского фронта кристаллизации решена задача по диффузии примеси в затвердевающем с постоянной скоростью расплаве. Показано, что из этого решения можно получить критерий перехода от плоского фронта кристаллизации к ячеистому. Получено наглядное свидетельство того, что концентрационное переохлаждение расплава не является достаточным условием образования ячеек роста.

З урахуванням поверхневої енергії міжфазної мєжі у лінійному наближенні за амплітудою відхилення від плоского фронту кристалізації вирішено задачу про дифузію домішки у розплаві, що твердіє з постійною швидкістю. Показано, що з цього рішення можна одержати критерій переходу від плоского фронту кристалізації до комірчастого. Отримано наочне свідоцтво того, що концентраційне переохолодження розплаву не є достатньою умовою утворення комірок росту.