Erstarrungssimulation modelliert die Bildung von Mikrostrukturen beim Übergang von der Schmelze zur festen Phase. Mittels Finite-Elemente-, Phasenfeld- oder zellulärer Automaten werden Temperaturfelder, Keimbildung, Wachstum, Segregation und Porenbildung berechnet. In der Werkstofftechnik erlaubt sie die Vorhersage von Dendritenarmabständen, Phasenverteilungen und Eigenspannungen und unterstützt das Design von Guss-, Schweiß- und additiven Prozessen zur Minimierung von Defekten.