定向凝固，也稱為定向結晶，是一種工藝方法，用於在金屬或合金的熔體中定向生長晶體。
定向凝固技術在冶金學領域得到了廣泛套用，其通過在鑄型中建立特定方向的溫度梯度，使熔融合金沿著熱流相反的方向，按照預定的結晶取向進行凝固。這種技術可以顯著提高高溫合金的綜合性能，例如，通過消除橫向晶界，定向凝固可以增強材料的單向力學性能、抗熱衝擊性能、疲勞壽命和蠕變抗力，從而延長材料的使用壽命。
定向凝固過程需要滿足兩個基本條件，包括熱流向單一方向流動並垂直於生長中的固-液界面，以及在晶體生長前方的熔液中沒有穩定的結晶核心。這些條件可以通過避免側向散熱、維持較高的液相溫度梯度與固液界面推進速度比值、減少熔體的非均質生核能力以及避免液態金屬的對流來實現。
此外，定向凝固技術還具有以下優勢：
能夠控制凝固組織的晶粒取向，消除橫向晶界，從而獲得柱狀晶或單晶組織。
提高了材料的力學性能和高溫性能。
在航空工業、高溫合金、磁性材料、共晶複合材料等領域有著廣泛的套用。
定向凝固技術的發展，為金屬凝固理論研究和新材料的開發提供了有效的手段。