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铸锭的组织形式取决于其主要的化学成分、熔化温度、结晶的热物理条件，以及在铸锭中包含的杂质等。结晶槽中的热物理条件对铸锭的组织具有决定性的作用。为了得到均一的细晶粒的等轴组织，必须在它开始结晶前达到高速的熔化冷却速度（大于1K/s）。
以上所指的冷却速度仅仅是在未高速变化的液态熔池里形成铸锭端面时可以达到。在用传统的方法熔炼钛合金时，液态的金属熔池通常比较深。具有中间电容的电子束熔炼（ЭЛПЕ）可以分开熔炼和结晶过程，这样在不用改变熔炼工艺生产过程的条件下，可以在大范围内改变金属在结晶槽中的加热条件。
相对于平衡的液相线和固相线来说，大量的结晶理论认为存在液态金属的重新冷却状态。这种理论可以用液态金属重新冷却的程度以及沿结晶的铸锭截面的温度分布来说明形成的宏观组织的特性。熔炼此种成分的合金所要达到重新冷却完全取决于它的冷却速度。根据一些科研资料可知，在坩埚中浇铸了的金属或合金具有不同的途径发生硬化。
如果冷却速度大，液态金属的固化量比较小，那么在熔炼的金属中形成晶核，并*后大多以等轴晶体硬化。在另外一种情况下，当大量金属慢慢冷却时，位于结晶槽冷却壁上的晶子优先长大而形成柱状组织。
