凝固成形属液态金属质量不变过程。它是将满足化学成分要求的液态合金在重力场或其他力作用下引入到预制好的型腔中，经冷却使其凝固成为具有型腔形状和相应尺寸的固体制品的方法。

一般将液态金属凝固成形获得的制品被称为铸件，因此这种成形方法通常称为铸造。铸造的基本过程是充填和凝固。充填或称浇注是一种机械过程，用以改变材料的几何形状；凝固则是液态金属转变为固体的冷却过程即热过程，用以改变材料的性能。按工艺形态学观点，可以进行如下描述：液态材料在场的作用下产生的质量力，为其有效的运动提供了能量，作为传递介质的铸型，则为材料提供了形状信息，而材料的性能信息来自材料自身状态的转变特性和介质的传热特性。

凝固过程中热量传递方式有传导、对流和辐射。材料所具有的热量通过这三种方式传递给铸型或环境，使得材料自身冷却。凝固过程中一方面使材料的几何形状固定下来；另一方面赋予材料所希望的性能信息。从微观来看，凝固就是金属原子由“短程有序”向“长程有序”或“长程无序”的过渡，使原子成为按规则排列的晶体或无序排列的非晶体；从宏观来看，凝固就是把液态金属所具有的热量传给环境，使之形成一定形状和性能的铸件。

尽管凝固成形包括充填和凝固两个主要过程，但大多数情况下，凝固过程显得更为重要。这是由于材料从液态一旦凝固成固体后，则在以后的其他加工中几乎无法对其品质有本质上的改变。因此强调凝固过程的重要性并不等于否认充填对铸件质量的影响。对于某些形状的铸件或易氧化合金的成形，充填是否充分、平稳对最终质量仍具有重要作用。

由于凝固在成形中的重要作用，因此了解和认识液态向固态的转变和控制凝固对获得内部组织合格的铸件是很关键的。在实际工程中，为了便于不同材料的成形，人们已发明和建立了许多凝固成形方法。从如何获得健全的、满足工程上各种不同要求的铸件来说，尽管凝固成形方法繁多，但在成形加工中都存在以下3个基本问题或关键问题应予考虑。

1.凝固组织的形成与控制
凝固组织包括晶粒大小、形态、分布等，它们对铸件的物理性能和力学性能有着重大的影响。控制铸件的凝固组织是凝固成形中的一个基本课题，能随心所欲地获得所希望的组织是长期以来人们所追求的目标之一。但由于铸件组织的表现形式受许多因素的影响和制约，欲控制凝固组织，就必须对其形成机制和过程有深层次的认识。关于凝固组织的形成机理和影响因素已有了广泛研究，且建立了许多控制组织的方法，如孕育、动态凝固、定向凝固等。

2.凝固缺陷的防止与控制
凝固缺陷对产品质量是一个严重的威胁，是造成废品的主要原因。存在于铸件上的缺陷很多，有内在缺陷和外观缺陷之分。由于凝固成形时条件的差异，缺陷的种类、存在形态和表现部位不尽相同。液态凝固收缩可形成缩孔、缩松；凝固期间元素在固相和液相中的再分配会造成偏析缺陷；冷却过程中热应力的集中可能会造成铸件变形和裂纹。这些缺陷的成因对所有铸造合金都相同，关键是在实际凝固成形中如何加以控制，从而使铸件中的缺陷消除或降至最低程度。此外，还有许多缺陷如夹杂物、气孔、冷隔等，出现在充填过程中，它们不仅与金属种类有关，而且还与具体成形工艺有关。总之，在各种凝固成形方法中.如何与缺陷作斗争仍是一个重要的基本问题。

3.铸件尺寸精度和表面粗糙度控制
在现代制造的许多领域，对铸件尺寸精度和外观质量的要求越来越高，也正是这种要求促使了近净成品铸造技术的迅猛发展，它改变着铸造只能提供毛坯的传统观念。然而，铸件尺寸精度和表面粗糙度要受到凝固成形方法和工艺中诸多因素的制约和影响，其控制难度很大，这阻碍着近净成品铸造技术的发展。这一基本问题涉及各种成形方法和许多工艺措施，而且随着成形方法、合金、铸型的不同而不同，在一种成形方法中很奏效的措施可能在另一种成形方法中毫无效果。