单相金属的晶粒形状多为六边形，有以下几个原因：
1. 方向性生长：金属晶粒在凝固过程中是由原始晶核生长而成的，而原始晶核是由六个不同方向的晶面相互交织形成的。由于原始晶核是六个方向的晶面交织，使得晶粒生长呈现出六边形的形状。
2. 同位异相生长：在金属凝固过程中，由于原始晶核的相对位置不同，在同一条件下生长出的晶粒会在不同位置形成六边形状，这是因为在正方晶系的晶体结构中，晶角最大为120度，因此晶粒最终呈现出六边形的形状。
3. 颗粒边界能最小化：六边形是能得到相对较小的表面积的形状，而晶粒的表面能是任意曲面中面积最小的。为了使晶粒的表面能达到最小值，晶粒在生长过程中会调整其形状，尽可能呈现出六边形。
需要注意的是，并不是所有的金属晶粒都呈现六边形的形状，在一些特殊条件下（如应力等），晶粒形状也可能发生变化。
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