1. 接種と修正治療
接種処理とは、凝固中に溶融金属に少量の他の物質を添加して、核生成を促進し、成長を抑制し、それにより結晶粒を微細化し、組織を改善するプロセスを指します。従来、鋳鉄に添加剤を添加することを接種処理と呼んでいます。鋳鋼やアルミニウム合金に添加剤を添加することを改質処理といいます。本質的に、接種処理は主に核形成に影響を及ぼしますが、修飾処理は結晶成長機構を変化させ（成長を阻害し）、結晶形態に影響を与えます。
現在、鋳鉄用の多種多様な接種剤が存在します。バリウム、ビスマス、希土類元素を含む接種剤は、接種効果の薄れを遅らせることができます。接種方法（接種剤の添加方法）としては、主に取鍋接種、ストリーム接種、瞬間接種（注ぐカップ接種、コアワイヤー接種、ストリーム接種）、型内接種などがある。瞬間接種と鋳型内接種は、接種の退色を防止し、少量の接種剤で済み、良好な接種効果が得られるため、鋳鉄生産での応用がますます広がっています。
改質処理の開発傾向は、低コスト、高効率、無公害、多機能の複合改質{{0}{0}{1}{2}}に向けられています。-鋳鋼は、希土類元素を含む合金改質剤を使用して改質処理され、結晶粒を微細化すると同時に溶鋼を浄化します。 Cu-P と Al-Ti-B の複合材料で改質された ZL109 合金は、その構造内に十分に精製された一次シリコンと共晶シリコンをもたらします。- Sr 塩は、アルミニウム-シリコン合金のシリコン相を針-状から短い棒状-（長さ 100 μm 未満）または湾曲した繊維状に変化させることができます。
2. 動的結晶化
結晶粒の微細化と組織改善のための接種および改質処理のほかに、溶湯に超音波振動処理や電磁撹拌を施すことによっても、結晶粒の微細化と鋳造品質の向上という目的を達成できます。超音波処理により、AS41 マグネシウム合金の鋳放し組織を微細化し、MgSi 相をより細かく球状化し、粒径は超音波処理なしの場合の 30% ～ 50% にすぎません。-現在、粒子精製技術は複合法に移行しており、電磁撹拌と組み合わせた接種処理などの複合プロセスが形成されています。たとえば、純粋なアルミニウムに、0.05% Al-5Ti-B を使用した接種処理と組み合わせた直流パルス磁場を適用すると、直流パルス磁場を単独で適用した場合と比較して、得られる粒子サイズはさらに細かく、より均一に分布します。
3. 方向性凝固
方向性結晶化としても知られる方向性凝固は、金属または合金が溶融物内で方向性を持って結晶を成長させることを可能にするプロセス方法です。方向性凝固の主な方法としては、発熱鋳型法、電力低減法、急冷凝固法、液体金属冷却法などがあります。方向性凝固は主に柱状粒子と単結晶を調製するために使用され、ニッケル-ベースの柱状粒子と単結晶エンジンブレードの製造に適用されて成功しています。柱状粒子構造は横方向の粒界を排除し、単結晶には粒界がまったく存在しないため、ブレードの高温強度、クリープ耐性、応力破断特性、熱疲労性能が大幅に向上します。-
方向性凝固による単結晶ブレードは、多結晶からスパイラル選択成長を経て形成されます。単結晶成長構造でも柱状粒子成長構造でも、<100>方向は、優先される成長方向です。長年にわたる集中的な研究開発を通じて、業界は単結晶エンジンブレードの中核技術を習得し、独占を打破しました。セラミックコア技術、コランダムシェルモールド技術、単結晶の選択と方向性凝固プロセス、単結晶ブレードの再結晶制御、焼成温度制御、注湯プロセスパラメータ、引上げ速度、プロセスルート調整、金型改良などの分野で膨大なデータと経験が蓄積されています。中空単結晶ブレードの精密鋳造技術はますます高度化しています。
