На малюнку показана схема розвитку процесу кристалізації.

В перші моменти кристали ростуть вільно, зберігаючи свою кристалічну форму.

По мірі розвитку процесу кристали зустрічаються один з одним, перешкоджаючи тим самим подальшого зростання в цьому напрямку. Кристали будуть рости лише в деяких напрямках, де є ще рідкий метал. Завдяки цьому правильна форма кристала втрачається і він набуває округлу форму. Такі кристали називають зернами.

При швидкому і нерівномірному охолодженні зерна приймають витягнуту форму. Таку структуру можна спостерігати в зварному шві міді.

Розмір зерна при первинній кристалізації залежить від багатьох причин:

• температури нагріву рідкого металу і часу витримки при ній,

• температури заливання у форму,

• способи заливки металу,

• способи охолодження та ін.

Теорія кристалізації показує, що число зерен утворюються і розмір їх визначаються:

• числом центрів кристалізації, мимовільно виникають в рідині в момент початку затвердіння,

• і швидкістю росту кожного кристала.

Обидві ці величини залежать від швидкості охолодження металу в процесі кристалізації.

На рисунку схематично зображена залежність розмірів зерен від швидкості охолодження.