У статті проведено результати аналізу термодинамічних закономірностей структуроутворення високоміцного чавуну при модифікуванні та різних умовах кристалізації розплаву. Запропоновано концепцію утворення зародків графіту у високоміцному чавуні. Визначено наступне: завдяки суттєвому перерозподілу всіх елементів, які розчиняються в розплаві чавуну при його модифікуванні стається очищення від сірки, фосфору та ін., а це дозволяє одержати структуру чавуну з кулястим графітом при застосуванні модифікаторів. Під час кристалізації чавуну з виділенням аустеніту відповідна пряма мікроліквація кремнію з коефіцієнтом розподілу буде меншою за одиницю, проте марганець буде більш рівномірно розподілятися у металі, а, відповідно, карбідостабілізуючі елементи ліквувати у рідку фазу. Наведено термодинамічний розрахунок теплових ефектів реакцій виділення графіту з розчиненого в залізі вуглецю, переходу кремнію та марганцю з рідкого стану в твердий в процесі утворення високоміцного чавуну. Визначено фізичну та приховану теплоту кристалізації високоміцного чавуну ентальпійним методом.