特殊合金材料固體從熔體凍結的過程伴隨著非常重要的現象，這些現象決定了合成鑄件的內在特性。首先，特殊合金材料凍結與體積收縮有關，這是致密固體[5]形成的結果。同時，當液相中隨機運動的分子產生最終成長為固相的核時，分子運動減少。結晶潛熱在固液界面釋放出來。這種釋放的熱能顯著地影響晶體生長的速率和方式。溫度的普遍下降使之變為凍結，這就降低了熔體中合金元素的溶解度。溶質原子在固-液界面被排斥。特殊合金材料成分的改變會進一步影響合金元素的溶解度，從而嚴重影響凝固熔體的最終結構。

特殊合金材料如果鑄造工藝是制造的最后階段，或者隨后必須進行進一步的機械加工，凝固在決定產品的微觀組織以及最終的組織相關性能方面起著重要的作用。在這方面，可以考慮兩種不同的情況很明顯，隨著‘d’的增加，也就是說，當一個人深入鑄造，λ2增加。這導致了鑄件性能的變化，如強度“σ”和延伸率“ε”。一般來說，特殊合金材料較細的組織表現出優越的力學性能。反過來，當凝固速率高時，通常會形成更細的組織。如此高的凝固速率是在離結晶器表面很短的距離內發生的。從而保證了接近模具表面的機械性能的良好組合。隨著從結晶器表面到鑄件內部距離的增加，凝固速率降低，λ2增大，鑄件晶粒尺寸增大，表現出較差的力學性能組合。

特殊合金材料通過機械加工進行重壓并不是一種有效的改善邊緣鑄件組織的方法。任何初始的異質發展組織，由于采用錯誤的凝固過程，有一些趨勢持續下去。因此，可以說，任何對產品質量的有效控制都必須在凝固本身的過程中進行。特殊合金材料凝固過程包括連續的形核和生長階段。在整個融化過程中，凍結是定向的還是離散的，取決于這兩個因素。在這方面，形核和生長的位置和相對速率是決定鑄件性能的關鍵。