При гомогенизации главная движущая сила — увеличение энтропии. Понижение энтальпии связано с тем, что растворяются избыточные фазы, имеющие повышенную энергию.
где J — диффузионный поток, c — концентрация примеси. Чем больше градиент концентрации, тем быстрее будет проходить гомогенизация. Все значимые изменения происходят в течение 1-2 часов. Скорость диффузии зависит от коэффициента диффузии:
Другой выход: гомогенизация на разные элементы требует разного времени. Чем меньше D0 и больше Q у элемента, тем больше ему времени требуется на гомогенизацию. Углерод по сравнению с железом имеет Q в 2 раза меньше, а D0 больше на 4 порядка. Абсолютное большинство легирующих элементов имеют D0 меньше, а Q — больше. Скорость диффузии углерода на 5 порядков больше, чем скорость диффузии металлических атомов, в результате сталь гомогенизируется по углероду в течение 1-2 секунд при охлаждении. Отсюда 2 следствия: