石墨球在奥氏体晕圈内的生长

石墨被晕圈包围后的进一步长大，是通过溶体中的碳原子经奥氏体晕圈向内扩散进行。由于碳通过奥氏体壳的扩散速度比铁液约小20倍，所以被奥氏体壳包围下的石墨生长速度慢，共晶结晶时间长。据实际测定石墨球与液体直接接触的生长时间十分有限，所以，球墨的长大主要在奥氏体包围下完成。碳当量为4.5%的球墨铸铁，共晶转变前析出的碳的质量分数只有4.5%-4.3%=0.2%，而在共晶转变时却要析出质量分数为2.0%-2.5%的C。

对于一般壁厚的铸件在共晶转变刚开始时，没被奥氏体壳包围的石墨球最大直径不大于10-15um，共晶转变终了最大球径可达50-100um，可以看出石墨球在共晶阶段的生长占主导地位。

石墨被奥氏体壳包围后的生长包括两个关键环节：1碳原子通过壳体由熔液向石墨晶体扩散。2铁原子自石墨-奥氏体界面向外迁出。

石墨被奥氏体包围后，在熔液-奥氏体-石墨之间形成两个界面，即：L-A和A-G。各界面的含C量关系，在L-A界面奥氏体的含C量大于A-G界面的C量，导致C原子从L-A界面扩散，由于.原子在奥氏体壳中的有向扩散，使L-A面上奥氏体的C低于熔液平均成分，从而促使液相中的C向奥氏体溶解。由于碳原子的有向扩散，使得在A-G界面的奥氏体含C量增加，逐渐在奥氏体的（111）晶面之间形成一个与奥氏体（111）平行的碳原子面。这一晶面处于平衡位置不停的做热振动，当获得足够能量之后就跃迁到另一位置。接近结晶温度时，跃迁变得极其频繁。结果，铁原子不断从A-G界面自扩散移出，空出位置使碳原子逐步结晶成石墨晶体新的（0001）结晶面。

如果在（0001）晶面上存在螺旋生长台阶，这一共格生长将会得到加速。为使石墨不断长大，必须保证在原来已被奥氏体占据的地方能空出位置，让石墨有充填的空隙，为此，铁的扩散移出是不可少的。由于碳原子比铁原子直径小得多，扩散速度比铁快，故铁的扩散是影响石墨长大的决定性环节。