偏晶合金具有许多优异的物理特性和化学特性,是工程应用中一种十分重要的金属材料.但是由于大多数偏晶合金系组元间的密度和熔点相差很大,而且在较大的温度区间和成分范围内存在着两液不混溶区,因此极易产生重力偏析,所以,按常规方法难以获得均匀的组织.近些年来,超导强磁场的迅速发展和应用,使磁场的应用范围从传统的以铁磁性材料为主扩大到整个材料领域,成为材料制备过程中的一个重要的新手段.其特殊的磁场条件对抑制偏晶合金的重力偏析会产生有效作用,本文正是利用强磁场的这一特性来研究其对偏晶合金凝固行为的影响.本文采用12T超导强磁场和1200℃真空加热炉研究了强磁场作用下偏晶合金的凝固过程,探讨了强磁场对Al-Pb二元偏晶合金重力凝并、沉积的抑制作用,以及对凝固组织的影响.实验采用铅含量为5％、10％、15％、25％的四种Al-Pb二元合金,在无磁场、磁感应强度最大点、磁化力最大点三种不同条件下对其进行凝固过程实验研究.利用光学金相显微镜和扫描电子显微镜对试样组织结构、组成分布进行研究.同时,对偏晶合金的第二相形核、生长、凝并等凝固过程进行了理论分析.研究结果表明:1.通过对比有无磁场条件下的试样组织,发现在强磁场作用下的试样中富铅颗粒的分布较均匀,颗粒尺寸细小,而无磁场条件下的试样富铅颗粒多沉积在中、下部,且尺寸较大.2.在磁感应强度最大位置条件下和磁化力最大位置条件下均可获得富铅粒子在基体中分布较均匀的组织.在磁感应强度最大位置下第二相粒子的分布比磁化力最大点条件下的分布细小.3.在磁感应强度最大时,富铅粒子的尺寸减小,尺寸分布范围也较集中.4.对偏晶合金的第二相形核、生长、凝并等凝固过程进行了理论分析.说明强磁场能够增强熔体中有效粘度,改变第二相液滴受力,所以起到抑制第二相液滴凝并、沉积的作用.5.由于A1-Pb合金的界面能关系不满足润湿条件,在凝固过程中存在着凝固界面对液滴的排斥作用.这种排斥作用对于富铅粒子在基体中的分布位置起着关键的作用.