形核率对于实际生产有着重要意义。形核率高，形成晶粒的数目就多，所得到的金属材料的晶粒就更加细小。细化晶粒，对于金属材料，既可提高强度，又可提高韧性。晶核长大后形成的组织照片见图1。
图1
那么，什么时形核率呢？
形核率就是指单位时间、单位体积内在液态金属中的晶核数目。
有哪些因素可以影响形核率？
主要有两个方面的影响。
一是过冷度。随着过冷度的增加，液体金属中的临界晶核半径和形核功都会相应减小。显然，这有利于形核，会使形核率增加。
二是原子扩散能力的影响。晶核的形成和长大，都离不开原子的扩散。只有原子有足够的扩散能力，游离的原子才能聚集成晶核，并在此基础上不断长大。这就要求液态金属的过冷度不能太大。
上述两个方面是一对矛盾。增加过冷度，有利于形核，会增加形核率，但原子的扩散能力下降，造成形核困难，从而又降低了形核率。
实际形核率是由这两个方面共同起作用的结果。
形核率可以用公式表示如下：
上式中，N1是受形核功影响的形核率因子，N2是受扩散能力影响的形核率因子。则是上述两种作用的综合效果。三者与温度的相互关系图见图1（a），形核率与过冷度的关系见图1（b）。
图2
从图2（a）可以看出，受形核功控制的N1，随温度的的降低而增加，因为形核功ΔGk，温度越高，过冷度越小，形核率就越低。N2受原子的扩散能力控制，温度越高，扩散能力越强，所以形核率越大。
两者综合作用，形核率随温度的增加，先是出现最大值，然后又逐渐下降。过冷度极大和极小时，形核率都接近于零。
从形核率与过冷度的关系图2（b）可以看出，过冷度达到一定值，才开始形核，过冷度继续增加到达某一数值，形核率急剧增加，然后再继续增加过冷度，形核率增长却很缓慢。形核率急剧增加时的温度，称为有效形核温度。
实际金属凝固时，在形核率还没有达到最大值时，就已经结晶完毕。形核率曲线的下降部分不会出现。
如果采取特殊方式，使液态金属快冷，使其过冷度远大于形核率最大时的过冷度，此时形核率为零。结果金属没有形核却凝固成固体，这种金属是无定形的，非晶态的，也称为玻璃态金属。
非晶态金属有着优良的综合机械性能和耐蚀性能，还有独特的磁性能。
非晶态金属的电阻率比一般金属晶体高，用作磁性材料，具有低损耗、高磁导特点，可以大大减少涡流损失，具有非晶态的铁芯和硅钢芯电气设备的空载损耗可降低60-80%。
