采用超声波对低碳钢（含0.2%的C）和高碳钢（含1%的C）的凝固过程进行了处理研究了超声波处理对碳钢凝固组织的影响。结果表明超声波处理可以细化碳钢的凝固组织。低碳钢经超声波处理后等轴晶比例增加二次枝晶间距减小;高碳钢经超声波处理后组织中网状碳化物明显减小甚至消失。不论低碳钢还是高碳钢其组织均随超声功率的增加而细化。超声波细化碳钢凝固组织的主要原因是其空化效应。

ZK60合金具有较高的强度和良好的塑性。为进一步提高其性能,在ZK60镁合金的基础上添加少量稀土元素Y和Nd或Ag,并对熔体进行超声处理。研究超声对添加不同元素后的ZK60镁合金凝固组织的影响规律。结果表明,未超声处理时合金元素对晶粒细化效果不明显,ZK60-1Y-1Nd合金、ZK60-1Y合金甚至有粗化现象;稀土元素与超声处理交互作用对晶粒细化明显;经200W超声处理的ZK60-X合金晶粒最小;ZK60＋1Y＋0.5Ag、ZK60＋0.2Nd合金对超声处理的热效应敏感性低。

采用恒定的超声功率、频率和施振深度，在不同温度区问对铝熔体施加超声振动，探讨功率超声对工业纯铝熔体形核、晶体成长的影响及其作用机制。结果表明，经超声处理的铸锭，凝固组织显著细化，晶粒尺寸为77～405μm，平均抗拉强度纵向提高22．3％，横向提高20．5％，平均屈服强度纵向提高18．4％，横向提高17．5％，平均伸长率纵向提高30．7％，横向降低18．4％。超声空化效应对产生大量晶核、形成等轴晶组织起决定性作用。声流效应能阻止晶体长大、促进晶粒均匀分布、细化组织，但对晶核生成影响较小。当增大施振温度区间时，空化效应得到了充分发挥，结合声流搅拌作用，凝固组织细化程度提高。根据铸锭凝固组织，研究了功率超声的作用区域，发现选择合理的施振温度有利于工业纯铝的超声铸造。

分别采取静态连续施振和动态间歇施振两种方式对工业纯铝熔体进行超声处理，并根据空化效应和声流效应理论详细分析了铸锭凝固组织的细化规律。实验结果表明，两种施振方式对凝固组织均有不同程度的细化。连续施振条件下，不同的超声功率对组织的细化效果有所不同。当选取施振功率为170W时，组织细化作用最强，所得晶粒尺寸最小。间歇施振条件下，当超声功率从大到小加载时，组织细化较为理想。每隔不同温度施以不同时间的超声振动时，若处理时间与温度选取适当则能获得比连续施振时更为细小的组织。