石墨球在奧氏體暈圈內的生長

石墨被暈圈包圍后的進一步長大，是通過溶體中的碳原子經奧氏體暈圈向內擴散進行。由于碳通過奧氏體殼的擴散速度比鐵液約小20倍，所以被奧氏體殼包圍下的石墨生長速度慢，共晶結晶時間長。據實際測定石墨球與液體直接接觸的生長時間十分有限，所以，球墨的長大主要在奧氏體包圍下完成。碳當量為4.5%的球墨鑄鐵，共晶轉變前析出的碳的質量分數只有4.5%-4.3%=0.2%，而在共晶轉變時卻要析出質量分數為2.0%-2.5%的C。

對于一般壁厚的鑄件在共晶轉變剛開始時，沒被奧氏體殼包圍的石墨球最大直徑不大于10-15um，共晶轉變終了最大球徑可達50-100um，可以看出石墨球在共晶階段的生長占主導地位。

石墨被奧氏體殼包圍后的生長包括兩個關鍵環節：1碳原子通過殼體由熔液向石墨晶體擴散。2鐵原子自石墨-奧氏體界面向外遷出。

石墨被奧氏體包圍后，在熔液-奧氏體-石墨之間形成兩個界面，即：L-A和A-G。各界面的含C量關系，在L-A界面奧氏體的含C量大于A-G界面的C量，導致C原子從L-A界面擴散，由于.原子在奧氏體殼中的有向擴散，使L-A面上奧氏體的C低于熔液平均成分，從而促使液相中的C向奧氏體溶解。由于碳原子的有向擴散，使得在A-G界面的奧氏體含C量增加，逐漸在奧氏體的（111）晶面之間形成一個與奧氏體（111）平行的碳原子面。這一晶面處于平衡位置不停的做熱振動，當獲得足夠能量之后就躍遷到另一位置。接近結晶溫度時，躍遷變得極其頻繁。結果，鐵原子不斷從A-G界面自擴散移出，空出位置使碳原子逐步結晶成石墨晶體新的（0001）結晶面。

如果在（0001）晶面上存在螺旋生長臺階，這一共格生長將會得到加速。為使石墨不斷長大，必須保證在原來已被奧氏體占據的地方能空出位置，讓石墨有充填的空隙，為此，鐵的擴散移出是不可少的。由于碳原子比鐵原子直徑小得多，擴散速度比鐵快，故鐵的擴散是影響石墨長大的決定性環節。