Большое влияние на зарождение оказывает и топография поверхности включения. Если на поверхности имеются углубления, то величина зародыша критического размера и работа образование его меньше, чем для плоской поверхности. Влияние неизоморфных примесей на зарождение кристалла может усилиться, если они предварительно находились в контакте с кристаллами данного вещества. При не очень низкой температуре под воздействием атомов кристалла строение поверхностного сбоя примесного включения изменяется, приспосабливаясь к строению кристалла. Такой процесс называют активацией примеси. На активированном включении легче адсорбируются атомы жидкости и оно становится подложкой. Таким образом, примеси играют роль катализаторов кристаллизации.
При перегреве выше точки плавления адсорбированный слой разрушается. Может сильно измениться и поверхностный слой включения. Оно может и частично раствориться и оплавиться. Это дезактивирует примесь, и при охлаждении перегретая жидкость ведет себя как очищенная. Если после расплавления металл не перегревался, кристаллизация его происходит с образованием такой же мелкозернистой структуры, которая существовала до расплавления. В связи с этим говорят о наследственности, устраняемой перегревом.
Таким образом, активные и активированные включения и стенки формы, способствуя образованию на подложке плоских зародышей, облегчают возникновение центров кристаллизации расплава. Принципиальная же картина кристаллизации остается той же. Кривая скорости образования зародышей для жидкостей с примесями смещается в сторону меньших переохлаждений. Величина смещения зависит от природы жидкости и включений и состояния их поверхности. Переохлаждаемость, например, тщательно очищенного висмута 45 – 46 град, а окисленного 12 град.
На скорость образования центров кристаллизации оказывают влияние и растворенные примеси, находящиеся в жидком металле в виде отдельных атомов (ионов). Они влияют на межфазную поверхностную энергию, в результате чего изменяются критические размеры зародыша.
Добавки к жидким металлам примесей, облегчающих зарождение кристаллов, широко используют в технике. Примесь, катализирующую образование центров кристаллизации, называют модификатором, а процесс введения ее в расплав и воздействие на кристаллизацию – модифицированием. Частицы окислов алюминия или ванадия облегчают зарождение кристаллов железа. Алюминий, медь и их сплавы модифицируют соответственно титаном и железом.
