本专著包括主要凝固理论总结、各向异性对颗粒生长的影响、对流对颗粒生长的影响、相场模拟、钢中原位纳米增强增韧技术、微纳结构增强增韧、经典力学解决材料增强增韧的局限性、强韧双增理论、铝合金强韧化、强韧双增铜合金量子材料等内容，涵盖了面向强韧化目标的钢、铜、铝等多种金属材料的前沿介绍。