M2高速钢是重要的工具钢之一,但由于其高碳高合金含量的特征,易在凝固过程中析出大尺寸的共晶碳化物,这种碳化物在后续的锻造及热处理过程中很难被破碎,以大颗粒碳化物的形式遗留在最后的回火组织中,成为限制高速钢力学性能及使用寿命的主要因素。因此,优化高速钢的铸态组织,特别是解决高速钢中共晶碳化物的形貌及尺寸问题是提高高速钢使用性能的关键。但是传统的加工方法对于高速钢性能的提高受到很大的限制。近年来,由于静磁场无接触的力能效应,其应用越来越多的被人们关注。例如,在静磁场下,金属液中会产生磁阻尼和热电磁效应,既会抑制流动也会产生新的流动,同时静磁场还会影响液态金属中溶质的迁移过程,最终会对凝固组织的析出相形貌、枝晶尺寸产生影响,进而影响到金属的力学性能。基于此,本文开展了静磁场影响高速钢凝固组织的探索研究。在传统凝固过程中枝晶的生长方向是多向性的,溶质和热量的传递过程较为复杂,为简化凝固过程,本文主要采用定向凝固的方法探索静磁场下M2高速钢的凝固组织:本文首先研究了不同抽拉速度（20μm/s-10000μm/s）对M2高速钢定向凝固组织及共晶碳化物形貌、尺寸的影响,结果表明,增大抽拉速度促进了共晶碳化物由层片到短棒的转变:当抽拉速度低于500μm/s时共晶碳化物为层片状;当抽拉速度远大于500μm/s时,共晶碳化物形貌稳定为短棒状;当抽拉速度为500μm/s时,共晶碳化物形貌为两者的混合。两种不同形貌的共晶碳化物具有相同的结构,均为M₂C型碳化物。增大抽拉速度有利于共晶碳化物的形成,并且共晶碳化物中合金元素的百分含量随拉速的增加而降低。同时,当抽拉速度从20μm/s增加到10000μm/s时,基体的（110）晶面间距由2.0607?减小至2.0553?,这表明随着冷速的增加,基体组织中合金元素的固溶量可能存在下降趋势。为考察静磁场对M2高速钢凝固组织的影响,本文首先研究了0 T-1 T横向静磁场对M2高速钢定向凝固组织及共晶碳化物形貌、分布的影响,磁场为水平方向,试样为竖直抽拉。结果表明,随磁感应强度从0 T增加到1 T,共晶碳化物形貌出现了从层片到纤维的转变,并且纤维状共晶碳化物所占区域随磁感应强度的增强而增大。在0.2 T和0.4 T下定向凝固样品的糊状区中形成通道偏析。当磁感应强度增加到0.8 T和1 T时,通道偏析消失。共晶碳化物形貌的转变、溶质元素运动以及通道偏析的形成归因于凝固过程中的热电磁力。这为调控高速钢中共晶碳化物的形貌提及分布供了一种新的方法。然后本文研究了0 T-1.5 T纵向静磁场对M2高速钢定向凝固组织及共晶碳化物的分布、数量的影响,磁场方向与试样抽拉方向平行。结果表明,随着磁感应强度的增加,定向凝固组织中的柱状树枝晶生长形貌逐渐被破坏,发生柱状晶向等轴晶的转变。当磁感应强度小于0.1 T时,凝固组织的枝晶生长形貌仍为柱状树枝晶生长,而当磁感应强度大于0.2 T时,凝固组织为等轴晶生长。纵向静磁场对定向凝固M2高速钢中共晶碳化物形貌的影响不大,由于热电磁对流的作用,随磁感应强度的增加共晶碳化物在试样边缘的偏聚消失,且碳化物总量增加。综上所述,本文通过改变定向凝固过程中外加静磁场方向、大小以及定向凝固抽拉速度,探究了静磁场对M2高速钢定向凝固组织及其中共晶碳化物形貌、数量、分布的影响。这对改善高速钢铸态组织条件、调控其中共晶碳化物形貌及分布等具有重要的借鉴意义和参考价值。