Выделение фазы графита происходит непосредственно из жидкого расплава при его охлаждении в процессе кристаллизации и при эвтектическом превращении (первичный графит). Кроме того, графит может образоваться в процессе превращений в твердом состоянии сплава вследствие уменьшения растворимости углерода в аустените, а также при необратимом распаде цементита (вторичный графит). Особенно характерным распад цементита является для графитизирующего отжига белого чугуна, включая распад цементита, входящего в перлит, с соответствующим падением твердости:
Fe3C -> 3Fe + С.
Графитизация, как и структурообразование, зависит от одних и тех же факторов, в числе которых химический состав (содержание углерода и кремния), скорость охлаждения и модифицирование. Отдельно следует рассмотреть перегрев чугуна.
Высокий перегрев при плавке (или длительная выдержка при умеренных температурах в жидком состоянии) избавляет сплав от плохой наследственности, заключающейся в соответствии размеров включений графита в чушках и отливках.