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出于力学性能方面的考虑，灰铸铁一般都是亚共晶成分，凝固组织中当然会有初生奥氏体枝晶。在要求铸铁具有特殊性能的情况下（如要求热导率高、减震性能好等），接近共晶、过共晶成分的灰铸铁也有应用，但需求量很少。
以往，对于灰铸铁凝固过程的研究，大都着重于石墨的形成及其特性、共晶团的数量和共析组织等方面，对初生奥氏体枝晶的作用注意较少。实际上，初生奥氏体枝晶在灰铸铁的作用有些像混凝土中的钢筋，对铸铁力学性能的影响并不小。
球墨铸铁大多数是共晶或微过共晶成分，按照平衡相图考虑，是不会有初生奥氏体的，因而，在球墨铸铁的研究方面，多着重于石墨和基体组织，对初生奥氏体的探讨比灰铸铁还要少些。但是，在工业生产的条件下，球墨铸铁的凝固是在非平衡条件下进行的，在共晶转变之前也都有初生奥氏体枝晶析出，其作用也不可忽视。
1、初生奥氏体枝晶的析出
工业用的各种铸铁，由于在非平衡条件下的凝固，即使碳当量高达4.7％，铸造组织中仍然有一定量的初生奥氏体，这里，就不同共晶度的铸铁作简单的分析，参见图3。
a）亚共晶铸铁；b）过共晶铸铁
图3 亚共晶、过共晶铸铁中初生奥氏体的析出
1）亚共晶铸铁
碳当量为Fe亚的亚共晶铁液，冷却到液相线BC以下，就开始析出低碳初生奥氏体枝晶，液相中碳当量随之沿BC线逐渐增高。
冷却到温度T1，由于已逐渐析出初生奥氏体枝晶，液相中的碳含量增高到C1。
冷却到共晶温度TEG，液相中的碳含量为共晶碳含量C，由于并非处于平衡状态，而且铁液中没有石墨作为共晶奥氏体析出的依托，不可能在此温度下发生共晶转变。
冷却到共晶温度TEG以下某一温度T2时，液相中的碳含量已经沿BC的延长线增高到C2，为过共晶成分，石墨异质生核、结晶析出。石墨析出后，液相中的碳当量降低到共晶成分附近，奥氏体以石墨为核心结晶析出，发生共晶转变。
2）过共晶铸铁
碳当量为F过的过共晶铁液，冷却到CD线以下，开始析出初生石墨，未凝的液相中碳当量沿DC线逐渐降低。
冷却到温度T1时，由于已逐渐析出初生石墨，液相中的碳当量降低到C1＇，在碳当量仍然高于共晶成分C的条件下，不析出奥氏体。
冷却到共晶温度TEG，液相中的碳当量为共晶碳含量C，由于并非处于平衡状态，不析出奥氏体，也不可能发生共晶转变。
冷却到共晶温度TEG以下某一温度T2时，液相中的碳含量已经沿DC的延长线降低到C2＇，为亚共晶成分，析出初生奥氏体枝晶。由于初生奥氏体的析出，液相中的碳当量回归到共晶成分附近，奥氏体以石墨为核心结晶析出，发生共晶转变。
3）共晶铸铁
在非平衡状态下，即使是碳当量为共晶成分的铁液，冷却到共晶温度TEG，也不可能立即发生共晶转变。
冷却到TEG温度以下，初生奥氏体枝晶生核、析出。由于铁液中单向性生核，石墨不可能依托奥氏体析出。液相中碳当量提高后，石墨借助于异质生核结晶析出，液相中的碳当量回归到共晶成分附近，奥氏体以石墨为核心结晶析出，发生共晶转变。
2、初生奥氏体枝晶的形态
奥氏体的晶格是面心正立方，直接自铁液中生核、成长时，只有按原子密排面（111）生长，表面能最小，形成八面体晶体，析出的奥氏体才稳定。然后，因为晶体的棱角前沿铁液中溶质的浓度梯度大，易于扩散，棱角的成长速度比平面大，就形成了一次枝晶，又在此基础上长出二次枝晶，进而长出三次枝晶，因而，通常都称之为奥氏体枝晶。
实际生产中的铸铁，由于铁液中各部位温度的差异、成分的偏析以及热流的影响，初生奥氏体枝晶可以成长为柱状晶，也可以是等轴晶。柱状晶在铸型壁上生核，向热流的反方向长大。等轴晶铁液中生核，向热流的方向长大。
铸铁中的奥氏体枝晶还具有不完整、不对称的特征，各个枝晶、一个枝的各部位，生长的状况都有差别。此外，也有在热流作用下破损、缺失的部位。
表述奥氏体枝晶特点的主要参数是：二次枝晶的间距，枝晶的平均长度，枝晶的数量和方向性。
3、初生奥氏体枝晶对铸铁性能的影响
对于灰铸铁，初生奥氏体枝晶的数量是影响力学性能的重要因素，铸铁组织中枝晶所占的体积分数提高，铸铁的强度随之提高，交错、接搭的枝晶尤为有益。
对球墨铸铁，初生奥氏体枝晶的数量和枝晶间距，对石墨球的形态、尺寸和分布状况都有重要的影响。例如：枝晶间距大，枝晶间就可以有较大的石墨球；枝晶间距小，就只能产生小石墨球，因为一部分石墨球是在枝晶间的铁液中析出的。因此，为了更好地控制球墨铸铁的质量，控制初生奥氏体的数量和形态也是很有必要的。
4、对初生奥氏体枝晶的控制
影响铸铁中初生奥氏体枝晶数量和形态的因素很多，如：原铁液的化学成分、温度，铁液在铸型中的冷却速度、过冷度，孕育处理的作用等等。
铸铁的碳当量是影响初生奥氏体枝晶数量的重要因素。碳当量提高，奥氏体枝晶数量减少。在碳当量相同的条件下，提高硅碳比（提高硅含量、相应地降低碳含量），初生奥氏体枝晶的数量显著增加。
原铁液的温度、铁液在高温下保持的时间、浇注后的冷却速度、凝固过程中的过冷度等工艺因素，都会影响初生奥氏体的数量和形态，但是，在生产条件下，这些参数往往决定于多种工艺要求，由改变这些参数来控制初生奥氏体枝晶的自由度不大。
近十多年来，对初生奥氏体枝晶的研究逐渐加强了，孕育处理对初生奥氏体枝晶的影响也日益受到了关注。
基于单向性生核的观点，过共晶铸铁中析出的初生石墨，当然可以作为初生奥氏体枝晶析出的异质晶核，实际情况也是如此。亚共晶铸铁中，加入晶态石墨粉，应该可以作为奥氏体枝晶析出的异质晶核，但是，微细的石墨粉很容易溶于铁液，其作用很难控制稳定。
加入纯铁粉，作为奥氏体枝晶析出的均质晶核，应该是最有效的，问题是纯铁粉很容易熔入铁液，难以控制。
日本有研究工作表明，铁液中加入微细的粉状α-石英或α-方石英，初生奥氏体枝晶都易于生核、析出。
目前，铸造行业中广泛应用的孕育处理工艺，大都着眼于影响铸铁共晶转变时石墨的生核。如何加以改进，使我们通过孕育处理，既能控制共晶转变，又能控制初生奥氏体的析出，是一项值得认真研究的课题。
到目前为止，我们对初生奥氏体的认知还很不够，控制的自由度当然也就不大。对初生奥氏体研究较少的一个原因是：铸铁中，初生奥氏体枝晶和共晶奥氏体发生共析转变后，用常规的金相观察，不易分辨。
了解初始凝固的组织，早期采用较广的方法是液淬，近年来多采用在试样凝固后自高温直接等温淬火的方法。但是，生产企业所进行的工艺研究工作，大都不便采用这两种方法。大连理工大学周继扬教授提出的“彩色金相技术”，可以用常规的金相手段显示铸铁的凝固组织，对于研究初生奥氏体枝晶，可能是非常适用的。
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