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已有研究表明,强静磁场的施加可以影响定向凝固组织,进而改善材料的性能。过共晶合金作为一种典型的结构材料已经得到研究者的广泛关注,但对其在磁场下定向凝固组织的系统研究还较少涉及。本文选取了Al-40wt%Cu、Al-12wt%Ni和Bi-Mn合金三种过共晶合金体系作为研究对象,重点探索了纵向强静磁场(文中称纵向强磁场)对合金固/液界面形貌和初生相形貌、取向以及排列的影响规律。论文的主要工作如下:实验研究了纵向强磁场对Al-40wt%Cu合金定向凝固组织的影响,发现纵向强磁场改变了Al-40wt%Cu合金的固/液界面形态及初生相组织形貌。相比于无磁场条件,施加纵向强磁场使得原先长条状的Al2Cu初生相变得不规则甚至破碎;初生相形貌由规则有棱角的小平面结构转变为不规则胞状的非小平面结构,并且产生“斑状”组织,形成了宏观偏析。同时,磁场的引入导致了糊状区长度的减小,初生相间距变小和晶粒细化。EBSD结果分析表明施加磁场后破碎的Al2Cu初生相沿定向凝固方向的取向仍为[001]方向。施加磁场后Al-40wt%Cu合金定向凝固组织上的变化可归结为热电磁效应的作用:热电磁力使得Al2Cu长条状初生相折断,影响了初生相的形貌;热电磁对流造成宏观偏析。实验研究了纵向强磁场对Al-12wt%Ni合金凝固组织的影响,发现纵向强磁场在Al-12wt%Ni合金的定向凝固过程中对Al3Ni相的取向和排列产生了显著影响。无磁条件下,Al3Ni初生相沿凝固方向排列;施加纵向强磁场后,Al3Ni初生相发生偏转。当纵向强磁场达到一定强度后,Al3Ni初生相组织的长轴方向最终垂直于磁场方向,形成和Al/Al3Ni共晶相相互平行的聚合面,在整个试样上形成了层状组织。在纵向强磁场定向凝固过程中Al3Ni枝晶偏离凝固方向,其原因归结于Al3Ni晶体具有显著的磁晶各向异性,且[001]是其易磁化轴,结果在磁场作用下,[001]方向转向磁场方向。实验研究了纵向强磁场对Bi-Mn过共晶合金凝固组织的影响,发现纵向强磁场对MnBi初生相的取向和排列也有显著影响。施加纵向强磁场后,片状MnBi初生相会沿磁场方向发生取向,并且聚合形成链状组织。其原因可归结于MnBi相具有显著的磁晶各向异性,在磁化过程中受到磁力矩的作用发生旋转取向,并在晶体间的磁性相互作用力下沿着平行于磁场的方向形成链状结构。