1. Beoltás és módosító kezelés
Az inokulációs kezelés azt a folyamatot jelenti, amikor a megszilárdulás során kis mennyiségű egyéb anyagot adnak az olvadt fémhez a magképződés elősegítése és a növekedés gátlása érdekében, ezáltal finomítva a szemcséket és javítva a szerkezetet. Hagyományosan az adalékanyagok öntöttvashoz való hozzáadását inokulációs kezelésnek nevezik; az öntött acél- és alumíniumötvözetekhez való adalékanyagok hozzáadását módosító kezelésnek nevezik. Az inokulációs kezelés lényegében elsősorban a magképződést érinti, míg a módosító kezelés megváltoztatja a kristálynövekedési mechanizmust (gátolja a növekedést), így befolyásolja a kristálymorfológiát.
Jelenleg sokféle oltóanyag létezik öntöttvashoz. A báriumot, bizmutot és ritkaföldfémeket tartalmazó oltóanyagok lelassíthatják az oltóhatás elhalványulását. Az oltási módszerek (azaz az oltóanyag hozzáadásának módja) főként az üstben történő oltás, a sugároltás, az azonnali oltás (öntőpohár-oltás, maghuzalos oltás, áramlásos oltás) és az in-penészes inokuláció. Az azonnali oltás és a penészes{6}}oltás megakadályozhatja az oltás elhalványulását, kis mennyiségű oltóanyagot igényel, és jó oltási hatást érhet el, ami az öntöttvasgyártásban való egyre szélesebb körű alkalmazásához vezet.
A módosító kezelés fejlesztési tendenciája az alacsony-költségű, nagy-hatékonyságú, nem-szennyező és több-funkciós összetett módosítás irányába mutat. Az öntött acél módosító kezelésen esik át ritkaföldfém elemeket tartalmazó ötvöző módosító anyagokkal, amelyek finomítják a szemcséket, miközben tisztítják az olvadt acélt is. A Cu-P és Al-Ti-B összetételével módosított ZL109 ötvözet jól-finomított elsődleges szilíciumot és eutektikus szilíciumot eredményez a szerkezetében. Az Sr-sók megváltoztathatják a szilícium fázist az alumínium-szilíciumötvözetek tű{13}}szerűből rövid rúdszerű-szerűvé (100 μm alatti hosszúságú) vagy ívelt rostos formákká.
2. Dinamikus kristályosítás
Az olvadt fém ultrahangos vibrációs kezelésének vagy elektromágneses keverésének a szemcsefinomítást és a mikroszerkezet javítását szolgáló oltási és módosítási kezelések mellett a szemcsék finomítását és az öntési minőség javítását is elérheti. Az ultrahangos kezelés finomíthatja az AS41 magnéziumötvözet öntött szerkezetét-, így a MgSi fázis finomabbá és gömbölyűbbé válik, szemcsemérete pedig csak 30-50%-a az ultrahangos kezelés nélkülinek. Jelenleg a gabonafinomítási technológia a kombinált módszerek irányába mozdul el, olyan kombinált folyamatokat hozva létre, mint például az oltáskezelés, amely elektromágneses keveréssel párosul. Például, ha a tiszta alumíniumot egyenáramú, impulzusos mágneses térnek vetik alá, 0,05% Al-5Ti-B-t alkalmazó oltással kombinálva, a kapott szemcseméret még finomabb és egyenletesebb eloszlású, mint az egyenáramú impulzus mágneses tér önmagában történő alkalmazása.
3. Irányított megszilárdulás
Az irányított megszilárdítás, más néven irányított kristályosítás, olyan eljárás, amely lehetővé teszi a fémek vagy ötvözetek számára, hogy kristályokat növesztjenek az olvadékon belül. Az irányított megszilárdítás fő módszerei közé tartozik az exoterm penészmódszer, a teljesítménycsökkentési módszer, a gyorsszilárdítási módszer és a folyékony fémhűtési módszer. Az irányított szilárdítást elsősorban oszlopos szemcsék és egykristályok előállítására használják, és sikeresen alkalmazzák nikkel-alapú oszlopos szemcsék és egykristály motorlapátok gyártásában. Az oszlopos szemcseszerkezetek kiküszöbölik a keresztirányú szemcsehatárokat, míg az egykristályoknak egyáltalán nincs szemcsehatáruk, ami jelentősen javítja a pengék magas -hőmérsékleti szilárdságát, kúszási ellenállását, feszültség-
Az irányított megszilárdítással előállított egykristálylapátok a polikristályokból spirális szelekciós növekedés révén jönnek létre. Akár egykristály-növekedésről, akár oszlopos szemcsenövekedésről van szó, a<100>irány az előnyben részesített növekedési irány. Az évekig tartó intenzív kutatás és fejlesztés eredményeként az iparág elsajátította az egykristályos motorlapátok alapvető technológiáját, megtörve a monopóliumokat. Kiterjedt adatok és tapasztalatok gyűltek össze olyan területeken, mint a kerámiamag technológia, a korundhéj-formatechnológia, az egykristály-kiválasztási és irányított megszilárdítási folyamatok, az egykristály-lapátok átkristályosításának szabályozása, az égetési hőmérséklet szabályozása, az öntési folyamat paraméterei, a húzási sebesség, a folyamat útvonalának beállítása és a formák fejlesztése. Az üreges egykristály pengék precíziós öntési technológiája egyre kifinomultabb.
