控制鑄件的巨觀組織就是要控制鑄件(錠)中柱狀品和等軸晶區的相對比例。一般鑄件希望獲得全部細小等軸晶組織，為了獲得這種組織，可以通過創造有利於等軸晶形成的條件來抑制杜狀晶的形成和生長。根據等軸晶的形成機制，凡是有利於小品粒的產生、游離、漂移、沉積及增殖的各種因素和措施，都有利於抑制柱狀晶區的形成和發展，擴大等軸品區的範圍，並細化等軸品組織。這些因素歸納起來有兩個方面的，一個是金屬方面的，另一個是鑄型方面的。在金屬方面，影響鑄件巨觀組織形成的因案有化學成分、形核特性、澆注溫度，以及金屬液在澆注過程中的運動等。在鑄型方面，影響巨觀組織形成的因索有鑄件的熱物理性質如熱導率、蓄熱係數等)、鑄型溫度及鑄型結構等。
一、合理控制熱學條件
1.較低的澆注溫度
大量試驗及生產實踐表明，適當降低澆注溫度可以有效減少柱狀品區比例，從而獲得細小等軸品組織，尤其是對於導熱性較差的合金而言，效果更為明顯。較低的澆注溫度一方面有利於減少液態金屬由於高溫而引起的晶粒重熔的數量，使得先期形成的晶粒更多地存留下來;另方面，液態金屬過熱溫度的降低也有利於產生較多的游離晶粒。這兩方面的作用均有利於押制柱狀品的成長和等軸晶的細化。但是，澆注溫度太低會引起液態金屬流動性嚴重下降，導致鑄件產生澆不足或冷隔、夾雜等缺陷。
2.適當的澆注工藝
根據前面所述的型璧晶粒脫落與游離理論，等軸品品核主要來源於澆注期間和凝固初期激冷晶粒的游離。因此，凡是促進液體金屬對流及其對型壁沖刷作用的因素均能增加等軸晶數量，擴大等軸晶區並細化其尺寸。
3.鑄型性質
1) 鑄型的冷卻能力
鑄型激冷能力對凝固組織的影響與鑄件壁厚及液態金屬的導熱性有關。對於薄壁鑄件而言，激冷可以使整個斷面同時產生較大的過冷。鑄型材料蓄熱係數越大，液態金屬就能獲得較大的過冷,形核能力越強,有利於促進細小等軸晶組織的形成。對於壁厚較大和導熱性較差的鑄件而言，只有型壁附近的金屬才受到激冷作用,因此等軸晶區的形成主要依靠各種形式的游離晶粒。在這種情況下，鑄型冷卻能力的影響具有雙重性:一方面，冷卻能力較低的鑄型,能延緩鑄件表面穩定凝固殼的形成,有助於凝固初期激冷晶粒的游離，增加等軸晶數量;另一方面,鑄型冷卻能力低減緩了液體過熱熱量的散失,不利於游離晶粒的存留和增加等軸晶數量。通常，前者起主導作用。因此,在一般生產過程中,除薄壁鑄件外，採用金屬型比砂型鑄造更易獲得柱狀晶,特別是高溫澆注時更為明顯。砂型鑄造所形成的等軸晶粒比較粗大。如果存在有利於非均質形核與晶粒游離的其他因素，如強形核劑的存在、低澆注溫度、促進枝晶縮頸及強烈的液體對流與攪拌等足以抵消其不利影響，則無論是金屬型還是砂型鑄造，皆可獲得細小的等軸晶組織。當然，在同樣條件下金屬型鑄造獲得的等軸晶更為細小。
2) 液態金屬與鑄型表面的潤濕角
大野篤美的試驗表明,液態金屬與鑄型表面的潤濕性好，即接觸角小，則在鑄型表面易於形成穩定的凝固殼層，有利於柱狀晶的形成與生長。反之，則有利於等軸晶的形成與細化。
3) 鑄型表面的粗糙度
研究表明，鑄型表面粗糙度提高，不利於柱狀晶生長,使柱狀晶區減小，而等軸晶區擴大。
二、向合金熔體中加入形核劑
向合金熔體中加入形核劑(對於鑄鐵生產則稱為孕育劑)是控制形核、細化晶粒組織的重要方法之一。
(1) 直接作為外加晶核的形核劑。這種形核劑通常是一些與欲細化相具有界面共格對應關係的高熔點物質或同種金屬顆粒。它們在液態金屬中可直接作為欲細化相的有效襯底而促進非均質形核。如在高錳鋼中加人錳鐵，在高鉻鋼中加人鉻鐵都可以直接作為欲細化相的非均質晶核,從而細化晶粒並消除柱狀晶組織。又如，向鋁合金熔體中加人Al-Ti 及Al-Ti-B 中間合金,可以顯著細化鋁合金結晶組織。
(2) 通過反應可形成異質晶核的形核劑。形核劑中的元素能與液態金屬中的某些元素(最好是欲細化相的原子)反應生成較穩定的化合物，這些化合物與欲細化相具有界面共格對應關係而能促進非均質形核。如鋼中的V.Ti 就是通過形成能促進非均質形核的碳化物和氮化物而達到細化等軸晶的目的。在這種情況下，構成包晶反應的形核劑具有特別大的優越性。
(3) 形成瞬時局部形核條件的形核劑。如把矽鐵加人鐵液中瞬時間形成了很多富矽區，造成局部過共晶成分迫使石墨提前析出。而矽的脫氧產物二氧化矽及矽鐵中的某些微量元素形成的化合物可作為石墨析出的有效襯底而促進非均質形核。
(4)促進枝晶熔斷和游離的形核劑。這類形核劑是作為溶質加人合金液中的。它很容易在枝晶根部富集而形成縮頸，從而促使晶粒的游離與增殖。溶質富集程度與裕質分配係數k有關。對於溶質分配係數k<1的合金，k越小，溶質富集程度越大，溶質元素對晶粒的細化作用越大:對於k>1的合金來說，k越大，溶質富集程度越大，溶質元素對晶粒細化作用也越大。可以用偏析係數|1-k|來衡量溶質元素對晶粒細化作用的大晶粒細化作用的大小。偏析係數|1一k|大的元素，在凝固時引起的偏析越大，它們對晶粒的細化作用也越大。
三、動力學細化
在結品過程中，採用某些物理方法，如振動（通過機械。超音波方法)，攪拌(通過機械、電磁方法）或鑄型旋轉等，均可以引起液相與固相的相對運動，導致枝晶的破碎、增殖，在液相中形成大量晶核，有效地減小或消除杜狀晶區，細化等軸晶組織。
1.鑄型振動
在凝固過程中振動鑄型可使液相和固相發生相對運動，導致枝晶破碎形成結晶核心。離心鑄造時若周期改變旋轉方向可獲得細小等軸晶，便可說明液相和固相發生相對運動所起的細化作用。振動還可引起局部的溫度起伏,有利於枝晶熔斷。同時，振動鑄型可促使“結晶雨”的形成。“結晶雨”的來源是液態金屬表面的凝固層。當液態金屬靜止時，表面凝固的金屬殼不能下落。而鑄型振動可使表面先層中的技晶破碎，形成“結晶雨”。
振動方法可以直接振動鑄型，也可以在澆注過程中振動澆注槽或澆口杯，或者將振動器插人液態金屬中進行振動。
2.超音波振動
超音波振動可在液相中產生空化作用，形成大量空隙。當這些空陝崩潰時，周圍液體迅速補充進去，液體瞬時流動動量很大，產生很商的壓力，從而引起金屬賠點的改變。金屬凝固時，壓力的激烈增加必將導致金屬熔點的徽烈上升。在液態金屬溫度一定的情況下，這相當於增加了過冷度，從而導致形核率的提高，使品粒細化。高壓條件下凝固可細化晶粒的原因與之相同。
3.液相攪拌
在凝固初期，採用機械攪拌、電磁攪拌或氣泡攪拌均可造成液相對固相的運動.引起枝品的折斷，破碎與增殖，達到細化品粒的目的。其中機械攪拌和電做攪拌方法不儀使晶粒細化.而且可使晶粒趨於球化。
4.流變鑄造
流變鑄造又稱半固態飾造。這種方法的實質是當液體金屬凝固達50%~60%時，在氬氣保護下進行高速攪拌，使金屬成為半固態漿料，並進行擠壓成形，其固態晶體隨攪拌轉速的增加而更加趨於細小而圓整，力學性能顯著提高。其原因在於，固態晶體之間以及它們與液體之間發生碰撞、摩擦和沖刷作用，這使得固相顆粒在各個方向上溫度均勻，熱流無方向性；此外，在固-液界面處也沒有溶質富集現象，從而消除了”成分過冷”，這樣就使得晶體在各個方向的長大速度快而均勻，從而成為細小圓整的顆粒狀。
