只依靠液态不锈钢本身在一定过冷度条件下形成晶核叫做自发成核．虽然在实际生产中，液体不锈钢结晶时，晶核主要是依附在经常存在于液体不锈钢中的一些固态杂质上而生成的，也就是所谓非自发成核是主要的．但是，我们仍需要通过讨论自发成核来阐明形成晶核的一般原理．它对于非自发成核也是同样适用的，晶核的形成过程也就是在一个微小的体积中原予由不规则排列转变为规则排列并且稳定下来的过程，前面已经讨论过，在液态不锈钢中存在着所谓近程有序．在近程有序的微小体积中原子排列是有规则的，只不过在不锈钢厚壁管熔点温度以上，这种规则排列的扩大将使自由能增加，因而它是不稳定的，只能在一瞬间存在．当温度降低到熔点温度以下，固相的自由能低予液相，这时，不锈钢液体中的某些原子规则排列的小体积就有可能稳定下来，成为晶核．下面就讨论在过冷的不锈钢液体中这种叫做近程有序的规则排列的原子集团在什么条件下可以成为晶核．

如果液态不锈钢中的某些原子有规则排列的微小体积（近程有序）扩大其范围时能够使自由能减少，则这个规则排列的体积将自发地扩大其范围，也就是说，它已成为一个晶核，能够长大成为一个晶粒。液相中原子规则排列的微小体积（印晶体微粒）形成时。式中右半部的第一项是体积矿的液态不锈钢厚壁管转变为固态时自由能的变化，在过冷的条件下，它应具有负值．第二项是形成固相一液相界面时新增加的表面能（表面能也属于自由能的范围），式中具有负值的第一项与成比例而具有正值的第二项与r2成比例，在r数值较小时，后一项占优势，而当r数值逐渐增大时前一项的绝对值增长较快。这也就是说，在某一固相微粒半径处，4F将存在着极大值，而固相微粒半径，固相长大将使自由能减小，即晶核可以形成．半径小于的固相微粒将不能长大而归于消失，即不能形成晶核，因为这种固相微粒长大时将使自由能增加，液相中的固相微粒长大时自由能的变化半径大于的近程有序原子集团可以成为晶核，Tk称为临界晶核尺寸．http://www.gbt14976.com/