Erstarrungsmikrostruktur bezeichnet die räumliche Anordnung von Phasen, Korngrößen, Dendriten- und Zellstrukturen, die sich beim Übergang von der Schmelze in den festen Zustand ausbildet. Sie wird durch Abkühlrate, Temperaturgradient, Unterkühlung, Keimdichte und Diffusion bestimmt und umfasst Segregation, eutektische Kolonien und Primärdendritenabstände. Diese Mikrostruktur steuert mechanische Eigenschaften wie Festigkeit, Zähigkeit und Ermüdung sowie Anisotropie und Defektverteilung insbesondere in Guss- und Schweißnähten.