Der Erstarrungsprozess beschreibt den Phasenübergang von der Schmelze zum festen Zustand und bestimmt Kristallisationskeime, Wachstumsmodi, Segregation und Defektbildung. Unterkühlung, Abkühlrate, Temperaturgradient und Konvektion steuern Dendritenbildung, Kornstruktur, Seigerungen und Porosität. Gesteuerte Erstarrung erlaubt die Einstellung gerichteter Mikrostrukturen, z.B. einkristalliner oder säulenförmiger Turbinenschaufeln.