1、調(diào)整合金成分和完善熱處理方案是改善鋼鐵材料性能的兩條重要途徑。將強(qiáng)磁場(chǎng)應(yīng)用到材料熱處理中是一種新興的熱處理方式，對(duì)鋼鐵材料領(lǐng)域帶來重大影響。本文的目的就是研究強(qiáng)磁場(chǎng)和合金元素對(duì)高碳鋼固態(tài)相變及組織的影響。
　　本文設(shè)計(jì)了兩組高碳鋼(Free-Al&1.37Al)，應(yīng)用JMTD-12T100超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)系統(tǒng)裝置、Gleeble1500型熱模擬機(jī)進(jìn)行熱處理試驗(yàn)，通過光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、

2、X射線衍射(XRD)、相圖計(jì)算等手段，研究了外加12特斯拉(T)強(qiáng)磁場(chǎng)以及Al元素對(duì)試驗(yàn)用鋼連續(xù)緩慢冷卻轉(zhuǎn)變的過程及其組織的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　1、強(qiáng)磁場(chǎng)增大了奧氏體向貝氏體轉(zhuǎn)變的驅(qū)動(dòng)力，使Bs點(diǎn)升高，促進(jìn)了貝氏體轉(zhuǎn)變的進(jìn)行。Free-Al在無磁場(chǎng)下未發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變，而12T強(qiáng)磁場(chǎng)下出現(xiàn)了一定量的貝氏體束。
　　2、強(qiáng)磁場(chǎng)使鋼的共析點(diǎn)向高碳高溫方向移動(dòng)，使奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變的初始溫度升高，增加珠光體轉(zhuǎn)變的驅(qū)動(dòng)力，從

3、而促進(jìn)奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變。1.37Al在無磁場(chǎng)下珠光體轉(zhuǎn)量變僅為6±3vol％，而12T強(qiáng)磁場(chǎng)下，奧氏體完全轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。
　　3、強(qiáng)磁場(chǎng)縮短了珠光體轉(zhuǎn)變?cè)杏冢岣吡酥楣怏w轉(zhuǎn)變的臨界冷卻速度及最終的轉(zhuǎn)變量。磁場(chǎng)升高了1.37Al樣品的珠光體轉(zhuǎn)變溫度，隨爐冷卻過程中溫度越高冷速越快，在相轉(zhuǎn)變區(qū)間停留的時(shí)間越短，但是由于孕育期的縮短，保證了相變更充分的進(jìn)行，發(fā)生了完全珠光體轉(zhuǎn)變。
　　4、強(qiáng)磁場(chǎng)使奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變的初始溫度

4、升高，珠光體在較高的溫度下形成，C原子的擴(kuò)散較充分，組織上表現(xiàn)為珠光體層片間距的增大。施加12T強(qiáng)磁場(chǎng)后，1.37Al樣品的珠光體層間距從100±7nm增大到了112±18nm。
　　5、Al元素的加入提高了共析轉(zhuǎn)變溫度(53℃)，增大了珠光體相變的驅(qū)動(dòng)力，促進(jìn)了珠光體相轉(zhuǎn)變。
　　6、Al元素的加入提高了該合金體系珠光體轉(zhuǎn)變的臨界冷卻速度，F(xiàn)ree-Al合金在實(shí)驗(yàn)冷速范圍(0.05、0.1、1.0℃/s)內(nèi)未發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變