Микроскопическая картина графитизации чугуна и стали одинакова. В сталях я чугунах, содержащих метастабильную фазу цементит, при отжиге зарождаются и растут включения стабильной высокоуглеродистой фазы - графита, а кристаллы цементита, теряя часть своего углерода, превращаются в зависимости от температуры отжига либо в аустенит, либо в феррит. Естественно, что при таком переходе из метастабильного в стабильное состояние свободная энергия сплавов уменьшается.

Некоторые авторы принимают, что скорость графитизации определяется скоростью диффузионного переноса углерода в матрице к поверхности растущих графитных включений. Однако нет оснований считать это предположение справедливым во всех случаях. Образование графита в железных сплавах происходит в матрице, составленной из кристаллов аустенита, феррита и цементита, построенных в основном из атомов железа. Атомы примесей занимают при этом узлы и междоузлия решетки.

Вполне допустимо предположение о том, что скорость образования графитных включений может контролироваться и теми передвижениями атомов матрицы, с которыми связано их удаление из областей, где растет графит. Сейчас уже есть немало данных о том, что в большинстве практически интересных случаев графитизации железных сплавов справедливо, по-видимому, последнее предположение.

Известно, например, что скорость роста графитных включений в чугуне увеличивается с повышением в матрице концентрации кремния. Скорость же диффузии углерода с увеличением содержания кремния в железных сплавах уменьшается. В то же время скорость диффузии вакансий, с которой так или иначе связано передвижение атомов матрицы, заметно увеличивается с повышением концентрации кремния.

О решающей роли процесса эвакуации атомов матрицы в кинетике графитизации свидетельствует сравнение влияния легирующих элементов на скорость графитизации и на скорость диффузии углерода и самодиффузии вакансий.

Характер влияния примесей «а скорость графитизации и диффузии вакансий одинаков, однако соответствия между влиянием примесей на скорость графитизации и диффузии углерода нет.