Erstarrung ist der Phasenübergang von der flüssigen in die feste Phase und bestimmt maßgeblich Mikrostruktur und Eigenschaften gegossener oder additiv gefertigter Werkstoffe. Keim- und Kristallwachstum, Unterkühlung, Segregation und Konvektion beeinflussen Korngröße, Dendritenarmabstand und Defektentstehung. Gekoppelte Wärme- und Stofftransportmodelle sowie in-situ Diagnostik dienen zur Vorhersage und Steuerung des Erstarrungsgefüges.