材料的凝固组织直接或间接地决定材料的性能,对凝固过程进行有效控制一直是人们关注的焦点。本论文采用强磁场下的缓冷凝固、高温淬火、熔融态和半固态等温处理等实验方法,通过对合金相变温度、生成相分布的定量考察以及晶体取向和相排列的定性分析,系统研究了具有不同磁性组元的二元共晶Al-Si、Ag-Cu、 Mn-Sb、Al-Li和Al-Ni合金系在强磁场下凝固过程中的相平衡变化特征、颗粒相和溶质的迁移规律、晶体取向和相排列之间的联系和形成机制。主要研究结果如下：强磁场对不同二元共晶型合金系的凝固过程显示出不同的影响规律。10T量级的强磁场使Mn-Sb合金系的共晶温度和共晶MnSb相的体积分数增加,使Mn-Sb合金系的共晶成分点向高Mn含量方向移动,但是对Al-Si和Ag-Cu合金系的液相线和共晶温度没有产生明显影响。通过洛仑兹力抑制合金凝固过程中液相内的溶质扩散,强磁场提高了共晶温度时Si在初生A1和Cu在初生Ag中的浓度。梯度强磁场下半固态等温处理后亚共晶Mn-Sb合金中的MnSb颗粒聚集在试样中靠近零梯度磁场的一侧,且呈梯度分布。MnSb颗粒梯度分布的陡峭程度随着磁感应强度同其梯度乘积绝对值(|BdB/dz|)的增大和保温时间的延长而增加。梯度强磁场下熔融态等温处理后淬火的亚共晶Mn-Sb合金中,初生MnSb枝晶聚集在试样中靠近零梯度磁场的一侧,且呈梯度分布。枝晶梯度分布的陡峭程度随着|BdB/dz|值的增大、保温时间的延长和保温温度的降低而增加。经分析表明,MnSb颗粒和枝晶梯度分布组织的形成是由于磁化力驱动MnSb颗粒和Mn团簇移动、聚集的结果,表明利用磁化力可以控制熔体中颗粒相和溶质的迁移行为。根据上述结果提出了利用强磁场下的半固态和熔融态等温处理过程原位控制熔体中颗粒相和溶质的分布,进而制备梯度功能材料以及高温液态下分离物质的新方法。缓冷凝固实验显示强磁场通过洛仑兹力抑制熔体中的对流可以提高合金中初生相分布的均匀程度；而梯度强磁场通过磁化力驱动Mn-Sb合金熔体中Mn团簇移动、聚集后形成溶质在合金中沿磁场梯度方向上的梯度分布,在洛仑兹力抑制熔体中对流而保持溶质分布的情况下使Mn-Sb合金产生了亚共晶组织-共晶组织-过共晶组织交替分布且初生相呈梯度变化的梯度层状组织。梯度层状组织中的初生MnSb相聚集在合金中靠近零梯度磁场的一侧,且初生MnSb相的数量随|BdB/dz|值的增大而增加。梯度层状组织的出现同合金成分、试样沿磁场梯度方向上的长度以及冷却速率有关,即近共晶成分、较短的试样长度和较慢的冷却速度更有利于梯度层状组织的出现。根据上述结果提出了利用梯度强磁场下的凝固过程原位制备梯度功能材料的新方法。均恒强磁场使具有磁化率各向异性的初生MnSb晶体在半固态等温处理和缓冷凝固过程中发生了其c轴垂直于磁场方向的晶体学取向(磁取向)以及形貌上沿磁场方向的排列。共晶合金中的MnSb晶体由于在凝固过程中以共生生长机制长大而缺少供其旋转的空间和介质,没有发生取向。上述晶体在形貌上的排列以晶体学取向为基础,但也同时受其它过程控制,且在两种过程中表现出不同的机制。即：半固态等温处理过程中,被磁化的MnSb颗粒之间在发生取向后产生磁偶极作用,在沿磁场方向相互吸引并形成排列的组织；缓冷凝固过程中,初生MnSb晶体在晶体择优取向、热流方向和磁取向的共同作用下形成沿磁场方向排列的组织。根据实验结果,提出了利用强磁场原位制备有取向和排列材料的新方法。