铸铁含碳量高，熔炼后冷却快，晶粒来不及均匀长大就凝固了，所以内部结构被锁死。就像烧水壶突然关火，水珠还没结成大水滴就冻住了一样，再结晶需要晶粒重新排列，但铸铁内部已经没有足够空间让它们活动了。

铸铁含碳量4-6%，熔点约1200℃，自然冷却时表面每秒降温5-10℃。这种快冷让碳原子来不及扩散，形成细小石墨片层和珠光体基体。实验数据显示，冷却速度超过3℃/秒时，晶粒尺寸会从初始的100微米骤减到20微米以下。珠光体中碳化物间距仅0.5-1.5微米，相当于头发丝直径的1/50，这样的微观结构就像用金刚砂纸打磨过，根本找不到晶界让高温重新熔化。就算加热到临界温度（900-950℃），铸铁的晶界处依然残留着石墨片层，就像黏土里混了碎瓦片，再结晶需要破坏这些结构，但能量消耗超过材料承受极限。所以铸铁只能做一次性工具，反复加热会开裂，就像反复弯折铁丝会断一样。