金属および合金材料の結晶の状態．金属および合金材料の諸性質は，その結晶の状態によって大きく影響される．結晶の状態とは，材料を構成する元素の種類，結晶の種類，粒度，すなわちサイズおよび形状，結晶方位，また，結晶中における析出物，粒界における析出物，偏析等によって材料の機械的性質，磁気的特性，電気的性質が決定される．金属および合金材料の結晶の状態の制御は，鋳造・凝固，塑性加工，熱処理の単独およびこれらの組合せによって達成される．金属および合金材料の機械的性質は，結晶粒が小さい場合に，強度が高く，伸びが大きいことから，一般的には微細な結晶からなる材料を製造することが望まれる．微細な結晶粒からなる材料を作製するためには，冷却速度を速くしたり，凝固中に機械的または電磁的にかくはんしたり，強塑性加工したり，微細化熱処理することなどが行われる．磁気的性質または電気的性質などの特殊な特性が要求される場合には，一方向凝固により柱状晶または単結晶からなる材料を製造したり，強加工後材料を一方向熱処理して単結晶または特定の結晶方位からなる材料を作製することなどが行われている．導電性を高めるには固溶元素を析出させる熱処理を行う．