金属的结晶过程：晶核产生和长大两个基本过程同时进行

1.结晶的概念

液体金属冷却到凝固温度时，金属原子的活动受到某种限制，由无规则运动状态转变为按一定的几何形状做有序排列的状态，这种由液体金属转变为固态金属的过程称为金属的结晶。

2.金属的结晶过程

金属结晶时，首先从液体金属中自发地形成一批结晶核心，简称晶核。这些晶核不断吸附周围液体中的原子而长大。同时，在液体中又不断产生出新的晶核并长大，这样继续下去直到全部液体金属凝固成固体为止，最后金属便由许多外形不规则的小晶体（晶粒）所组成。总之，液体金属的结晶过程是由晶核的产生和长大两个基本过程所组成的，并且两个过程是同时进行的。(www.xing528.com)

理论上，纯金属的结晶是在相对固定的温度下进行的。其结晶过程是：金属由液态缓慢冷却，随着热量向外界散发，温度下降，当温度下降到结晶温度时便开始结晶。由于放出的结晶潜热恰好补偿了冷却向外发散的热量，故这时温度不再下降。这个不再下降的结晶温度称为纯金属的理论结晶温度。

在实际生产中，由于液态金属冷却速度较快，实际结晶温度要低于理论结晶温度，这种现象称为过冷现象。理论结晶温度与实际结晶温度的差值，称为过冷度。液态金属的冷却速度越快，实际结晶温度就越低，即过冷度越大。实践证明，金属都是在一定的过冷度下结晶的，所以过冷是金属结晶的必要条件。

金属结晶时，冷却速度越大，结晶过程中形核率和成核率也随之增加，因而结晶速度加快，结晶后得到的晶粒就细小。结晶后的晶粒越细小，金属的力学性能就越好。一般来说，晶粒越细小，金属材料的强度和硬度越高，同时，其塑性和韧性也越好。