金属在制备过程中一般都要经历凝固过程。

早在青铜器时代，人类就通过凝固制备具有特定形状的金属制品。后来，人类懂得了通过控制成分和热处理可以改善材料的性能。随着人类社会的进步，人们进一步认识到，金属材料的性能不仅仅是由化学成分和热处理决定的，凝固过程对金属的组织和性能也有十分重要的影响，于是人类开始通过控制凝固过程来改善材料的性能。

上个世纪二十年代，铸铁孕育技术使铸铁的抗拉强度由100～150MPa提高到200～300MPa。而仅仅过了二十年左右，铸铁球化处理技术又使其抗拉强度提高到400～600MPa。也就是说，通过凝固过程和凝固组织的控制，铸铁的强度翻了两番。人类在铸铁领域取得的成就其意义远远超出了铸铁本身，它激励着人们在各种金属材料生产领域探索凝固组织的控制技术，从而使冶金与铸造这一古老的工业领域得到了迅猛发展。至今，控制金属凝固组织仍然是全世界冶金和铸造工作者孜孜以求的目标。

连铸技术的诞生无疑带来了一场材料制备技术的革命。从模铸到连铸，人们最初看到的是生产效率的提高和成本的降低。然而历经数十年的生产实践，人们开始认识到，连铸技术改变了金属模铸时的凝固特征，在提高生产效率和降低生产成本的同时，也给我们带来了一系列新命题，包括如何解决柱状晶发达、宏观偏析严重和热裂等问题。而对于部分高合金钢，人们不得不继续使用传统的模铸方法生产。

近年来大型装备制造业，特别是新能源装备制造业的快速发展对材料制备提出了新的要求。如何消除特大型铸件和铸锭组织粗大、宏观偏析、热裂、大尺度缩孔和疏松等铸造缺陷，也成为冶金及材料工作者新的课题。

在新材料制备中凝固也扮演着重要的角色。通过控制散热方向获得具有单向凝固组织的材料，通过抑制晶核的形成获得单晶材料，通过控制凝固过程把两种不同性质的金属材料或金属与非金属材料复合在一起，通过合理的成分设计和凝固过程控制获得非晶材料、微晶材料、原位自生复合材料、拥有过饱和组织或亚稳相材料等等。凝固为冶金与材料工作者提供了无穷的想象空间，而冶金与材料工作者正在把这些想象变为现实。

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