物質(zhì)從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w狀態(tài)的過(guò)程，稱為結(jié)晶。從物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（指原子排列）來(lái)看，結(jié)晶就是從原子不規(guī)則排列狀態(tài)（液態(tài)）過(guò)渡到規(guī)則排列狀態(tài)（晶體狀態(tài)）的過(guò)程。對(duì)于金屬材料來(lái)說(shuō)，其結(jié)晶過(guò)程也是遵循這一規(guī)律的。
　　液態(tài)金屬句固態(tài)的轉(zhuǎn)變是不可能在一瞬間完成的。它必須經(jīng)過(guò)一個(gè)由成核到長(zhǎng)大，由局部到整休的發(fā)展過(guò)程。實(shí)驗(yàn)證明，金屬材料的結(jié)晶過(guò)程，總是首先在液體中形成晶核，這些極小晶核的不斷長(zhǎng)大，同時(shí)在液體中又不斷地產(chǎn)生新的晶核并且長(zhǎng)大。這祥發(fā)展下去，直至各個(gè)晶核都長(zhǎng)太到互相接觸，使液體金屬完全消先，其結(jié)晶過(guò)程才告結(jié)束。然而，結(jié)晶過(guò)程完成的快慢及最終晶粒的大小與金屬進(jìn)行結(jié)晶的過(guò)冷度有關(guān)。過(guò)冷度愈大，其結(jié)晶過(guò)程完成的愈快，晶粒也愈細(xì)，過(guò)冷度愈小，其結(jié)晶過(guò)程完成的愈慢，晶粒則愈大。
　　實(shí)踐證明，結(jié)晶過(guò)程中的這種成核-長(zhǎng)大的過(guò)程，是一個(gè)普遍的規(guī)律。一切結(jié)晶（包括金屬結(jié)晶）過(guò)程都不例外。但是，對(duì)于大體積液體的結(jié)晶，例如金屬鑄錠的結(jié)晶，其成核-長(zhǎng)大的過(guò)程，要比J;述結(jié)晶過(guò)程復(fù)雜的多。因?yàn)檫€要考慮溫度的不均等問(wèn)題。