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晶核的生长：开始时向四周液体中可以成为供应原子的方向凸出伸长，因此碳钢法兰晶体有不同的结晶方向各方向的原子密度也就各异了。又由于熔体结晶时释放的结晶潜热所形成的温度梯度的不同，使晶体长大的方向不断改变，如此交互进行，就形成了有一定晶轴的晶体
这种在受限制的范围内生长的外形不规则的晶体被人们称为晶体或晶粒，晶粒之间的分界线称为晶界。由于品界处金属的结合力比晶粒内部的结合力小，因此纯金属就在此处受到干扰。所以碳钢管件的***往往发生在晶界处。在实验室制得的单晶体比传统的融熔工件材料的抗拉强度高一百倍若冷却速度快就会形成许多的晶核，这些生长的晶核相互碰撞彼此靠紧并且保持为细小的晶粒。
一维缺陷也称线缺陷。典型的线缺陷就是位错，包括刃位错（ edge dislocation）和螺位错（ screw dislocation），金属材料的塑性变形可以通过位错移动来实现，因此对金属加工起重要作用。
