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调整合金成分和完善热处理方案是改善钢铁材料性能的两条重要途径。将强磁场应用到材料热处理中是一种新兴的热处理方式，对钢铁材料领域带来重大影响。本文的目的就是研究强磁场和合金元素对高碳钢固态相变及组织的影响。 本文设计了两组高碳钢(Free-Al&1.37Al)，应用JMTD-12T100超导强磁场系统装置、Gleeble1500型热模拟机进行热处理试验，通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、相图计算等手段，研究了外加12特斯拉(T)强磁场以及Al元素对试验用钢连续缓慢冷却转变的过程及其组织的影响。主要研究结果如下: 1、强磁场增大了奥氏体向贝氏体转变的驱动力，使Bs点升高，促进了贝氏体转变的进行。Free-Al在无磁场下未发生贝氏体转变，而12T强磁场下出现了一定量的贝氏体束。 2、强磁场使钢的共析点向高碳高温方向移动，使奥氏体向珠光体转变的初始温度升高，增加珠光体转变的驱动力，从而促进奥氏体向珠光体的转变。1.37Al在无磁场下珠光体转量变仅为6±3vol％，而12T强磁场下，奥氏体完全转变为珠光体。 3、强磁场缩短了珠光体转变孕育期，提高了珠光体转变的临界冷却速度及最终的转变量。磁场升高了1.37Al样品的珠光体转变温度，随炉冷却过程中温度越高冷速越快，在相转变区间停留的时间越短，但是由于孕育期的缩短，保证了相变更充分的进行，发生了完全珠光体转变。 4、强磁场使奥氏体向珠光体转变的初始温度升高，珠光体在较高的温度下形成，C原子的扩散较充分，组织上表现为珠光体层片间距的增大。施加12T强磁场后，1.37Al样品的珠光体层间距从100±7nm增大到了112±18nm。 5、Al元素的加入提高了共析转变温度(53℃)，增大了珠光体相变的驱动力，促进了珠光体相转变。 6、Al元素的加入提高了该合金体系珠光体转变的临界冷却速度，Free-Al合金在实验冷速范围(0.05、0.1、1.0℃/s)内未发生珠光体转变，而1.37Al合金在低于0.1℃/s冷速范围都发生了珠光体转变。 7、Al元素的加入缩短珠光体转变时间，加速了珠光体转变。在相同温度下转变相同的时间，1.37Al合金的珠光体转变量总是大于Free-Al合金的珠光转变量。 8、Al元素可以明显减小等温珠光体的片层间距。在相同温度下转变相同间，实验测得1.37Al合金的珠光体片层间距明显小于Free-Al合金，减小幅度达到20-30％。