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球狀石墨的形成經歷了形核與生長兩個階段。其中的形核是石的首要過程,鐵液在熔煉及隨后的球化、孕育處理中產生大量的非金屬失雜物,初生的夾雜物非常小,在隨后澆鑄、充型、凝固過程相互碰撞、聚合變大,上浮或下沉,成為石墨析出的核心。
球狀石墨核心形成以后,碳原子開始在核心基底上堆砌,石墨終生成的形狀決定受工藝條件影響的生長方式。所以,石墨生長過程的控制是獲得球狀石墨的關鍵。