青銅合金材料任何相變都必須在某一時刻，由新相變的出現(xiàn)開始。同樣地，當青銅合金材料固相從液態(tài)金屬合金中出現(xiàn)時，它開始于原子核的出現(xiàn)。這些是在熔化過程中隨機運動過程中聚集在一起的原子團，可以稱為胚胎晶體。這些胚胎晶體允許進一步放置在其表面的原子上，從而導致固相的生長。然而，青銅合金材料許多原子核在熔體中再次消失，聚集的原子再次在熔體中隨機移動。只有那些穩(wěn)定且滿足熱力學要求的原子核，才能在其表面生長。

青銅合金材料成核有兩種方式，從熔體內(nèi)部隨機移動的原子聚集在一起形成胚胎晶體，即原子核，這被稱為均勻成核。這些是密度更高的小區(qū)域，由有序的原子簇形成。青銅合金材料通過分子動力學模擬對鋁凝固過程中均勻形核現(xiàn)象進行了實驗研究。他們認為，青銅合金材料監(jiān)測固液相變的方法有很多，如x射線散射等。然而，這些方法受到一些因素的限制，使純金屬的均相成核研究變得困難。

青銅合金材料在熔體中，作為新生階段的這群原子的沉淀，受到自由能變化的影響。總自由能變化包括兩部分，體積自由能變化和界面自由能變化。因此，為原子核的形成建立了一套熱力學條件，為了使原子核穩(wěn)定，不過早地干化，這些熱力學條件必須滿足。青銅合金材料體積自由能變化從熱力學上講，當固體變成液體時，系統(tǒng)中存在負的自由能變化。自由能的變化與所轉(zhuǎn)換的新體積(固體)成正比。因此，青銅合金材料對于液體中形成的球形固體粒子，新創(chuàng)建的球形固體的半徑和δgv-所創(chuàng)建的球形固體單位體積的體積自由能變化。