现代工业对钢铁材料的要求越来越严格,如何使用更高效更环保的方法获得综合性能高的钢铁材料成为研究者努力追求的目标。添加微合金元素以改善合金成分和完善加工和热处理工艺是其中主要的两条途径之一。运用强磁场对材料进行热处理正是在这样的背景下发展起来的。伴随着强磁场发生技术的发展,磁场技术的应用得到不断深化和拓展。磁场作为新型的热处理手段必将对钢铁材料研究和开发新材料带来重大的影响,也会对材料科学领域的不断发展做出巨大的贡献。本文采用等温热处理时外加12T强磁场在不同温度等温不同时间的方法,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、硬度测试仪等手段系统地研究了强磁场对Fe-0.28%C-3.0%Mo合金中铁素体转变、碳化物析出、珠光体转变的影响,并从转变热力学和动力学两方面分析了产生此影响的原因,得出了以下主要结论。(1)在Fe-0.28%C-3.0%Mo合金中,港湾温度附近及以下得到了退化铁素体,产生此种铁素体的形成机制是溶质拖曳效应和激发形核。磁场加速退化铁素体转变动力学、升高退化铁素体转变的TTT曲线港湾温度。没有磁场时Fe-0.28%C-3.0%Mo合金的港湾温度大概在610℃左右,外加强磁场后港湾温度在640℃左右。这主要是由于强磁场降低固相自由能,降低退化铁素体形核势垒,减轻溶质拖曳效应的结果。采用X射线衍射、高分辨和能谱分析的方法鉴别了碳化物的种类,发现有无磁场下碳化物都有以下三种:(Fe,Mo)2C、(Fe,Mo)3C、(Fe,Mo)6C;另外,一种碳化物可以转化成另一种碳化物。强磁场下碳化物析出种类较单一。强磁场促进碳化物的析出。因为不同碳化物的磁化强度不同,强磁场下被降低的自由能不一样,从而导致了强磁场下碳化物的析出顺序发生了改变。有无磁场时珠光体都呈退化形态。强磁场对珠光体转变的显著特征是磁场缩小珠光体的片层间距。理论计算结果表明,强磁场升高珠光体转变温度。从理论上很好地分析了和解释了强磁场对珠光体转变产生上述影响的原因。