Hạt là yếu tố quan trọng của tổ chức tinh thể. Sự hình thành hạt xảy ra như sau + Tiến trình tạo thành hạt: Có thể hình dung sự kết tinh là sự tiếp nối liên tục của hai quá trình trên: trong khi các mầm sinh ra trước phát triển lên thì trong kim loại lỏng vẫn tiếp tục sinh ra các mầm mới, quá trình cứ xảy ra như vậy cho đến khi các mầm đi đến gặp nhau và kim loại lỏng hết, cuối cùng được tổ chức đa tinh thể gồm các hạt.
Giả sử trong kim loại lỏng cứ mỗi giây lại tạo ra một mầm, ở các giây tiếp theo ki mầm này đã lớn lên lại xuất hiện các mầm mới, quá trình cứ diễn biến như vậy cho đến khi kết thúc ở giây thứ n. Như vậy có thể thấy rằng:
- Từ mỗi mầm tạo nên một hạt
- Các hạt xuất phát từ mầm sinh ra trước có nhiều thời gian và kim loại lỏng bao quanh, có điều kiện phát triển nên hạt sẽ to hơn, ngược lại các hạt từ mầm sinh sau sẽ nhỏ hơn, do vậy các hạt có kích thước không đồng nhất
- Chính vì mầm định hướng trong không gian một cách ngẫu nhiên nên phương mạng của các hạt cạnh nhau không đồng hướng, lệch nhau một cách đáng kể cho nên gây ra xô lệch mạng.
+ Hình dạng hạt: Rất khác nhau do tương quan về tốc độ phát triển mầm, sau đây là một số dạng thường gặp
- Khi tốc độ phát triển đều theo mọi phương, hạt nhận được có dạng đa cạnh hay cầu. Thông thường kim loại có dạng đa cạnh do các mầm cùng loại đi đến gặp nhau
- Khi tốc độ phát triển mạnh theo hai hướng ( tức là theo một mặt) nào đó hạt sẽ có dạng tấm, lá, phiến như grafit trong gam xám
- Khi tốc độ phát triển mạnh theo một phương nào đó, hạt sẽ có dạng đũa, cột hay hình trụ - Dạng tinh thể hình kim tồn tại trong một sô trường hợp khi nhiệt luyện
Hình 2.9 quá trình các tinh thể kết hợp tạo thành hạt