La formación de núcleos se produce cuando una aleación calentada, como un sistema Cu-Ni, se enfría en condiciones de no equilibrio. El centro de cada grano, que es la primera parte que se solidifica, es rico en el elemento de alto punto de fusión (por ejemplo, níquel para este sistema Cu-Ni), mientras que la concentración del elemento de bajo punto de fusión aumenta con la posición desde esta región hasta el límite del grano. Esto se denomina "estructura de núcleo", que da lugar a propiedades inferiores a las óptimas. La distribución de los dos elementos dentro de los granos no es uniforme, un fenómeno denominado "segregación"; es decir, se establecen gradientes de concentración a lo largo de los granos.
A medida que se recalienta una pieza fundida que tiene una estructura con núcleo, las regiones de los límites de grano se fundirán primero, ya que son más ricas en el componente de bajo punto de fusión. Esto produce una pérdida repentina de la integridad mecánica debido a la fina película de líquido que separa los granos. Además, esta fusión puede comenzar a una temperatura inferior a la temperatura de solidificación de equilibrio de la aleación. La formación de núcleos se puede eliminar mediante un tratamiento térmico de homogeneización realizado a una temperatura inferior al punto de solidificación para la composición de aleación particular. Durante este proceso, se produce la difusión atómica, que produce granos homogéneos en cuanto a composición.
La perforación se observa predominantemente en aleaciones que tienen una marcada diferencia entre las temperaturas de solidus y liquidus . A menudo se elimina mediante recocido posterior y/o trabajo en caliente . Se explota en técnicas de refinación por zonas para producir metales de alta pureza. La perforación fue descubierta por primera vez por Aubrey Tang.