本论文理论模拟了强磁场对Fe-C二元平衡系统的影响；系统地理论解析和实验研究了强磁场作用下42CrMo中碳合金结构钢及50普通中碳钢的扩散型相变过程及特征。在理论模拟过程中，对Weiss分子场模型进行了修正，在居里点附近及其以上温度以短程有序参数替代原分子场系数，据此计算的铁素体的磁化率在居里温度以上与实测值十分吻合。以电子能带模型为基础，对奥氏体的磁化率进行了计算。此外，对各种磁化能的混乱使用予以澄清。强磁场对相平衡的影响以附加相变驱动力的形式引入。由此，模拟了强磁场作用下Fe-C相图中α/α+γ和γ/γ+α相界线的新位置。结果表明：磁场使铁素体区增大；奥氏体区缩小，致使钢的Ae3温度升高，共析点移向高碳和高温区。 强磁场可显著增加42CrMo钢转变产物中铁素体的相对百分含量，加快奥氏体向铁素体的转变速度。即使在快速冷却条件下(46℃/min)，在磁场对相变的热力学与动力学影响的综合作用，转变产物仍为平衡态的铁素体与珠光体，但显微组织更细小、弥散。据此提出了强磁场快速退火工艺方法，申请了发明专利且已经公开。 强磁场可明显降低42CrMo钢奥氏体向铁素体转变过程中的形核能垒、加快转变速度，因此，即使在中慢速冷却条件下(10℃/min)，铁素体形核仍然在高温区发生。由于高温形核过冷度低，因此奥氏体晶界成为形核的主要位置。加之该材料热轧成型时的不均匀变形，使奥氏体以大晶粒区和小晶粒区的形式沿轧制方向呈条带状交替分布。于是，当强磁场的施加方向与轧制方向一致时，强磁场与不均匀变形的共同影响使中慢速冷却后得到的铁素体晶核和珠光体晶团仍呈链状沿磁场方向交替分布。 强磁场可通过提高转变温度降低转变应力的方式减少中快速冷却时42CrMo钢与50钢共析铁素体片之间小角差取向的出现频率；同时通过提高转变温度提供较大的晶粒长大温度区间，增加低移动性重位点阵晶界的面积，提高铁素体∑3-29晶界的出现频率。强磁场对42CrMo钢的晶体学取向分布无明显作用。 强磁场对50钢不同冷却条件下奥氏体高温转变显示出不同的影响规律。慢速冷却时强磁场主要通过铁素体中铁原子磁矩的磁偶极子之间的相互作用使先共析铁素体晶核沿外磁场方向定向生长，形成沿磁场方向伸长的晶粒组织。快速冷却时，强磁场除降低共析铁素体片层间的小角差取向的出现频率和提高∑3-29晶界的出现频率外，还通过铁原子磁矩磁偶极子之间的相互作用使垂直磁场方向<001>晶粒择优长大，导致垂直磁场方向<001>织构组分的增强。 低温回火时，强磁场明显地改变42CrMo钢‘过渡’碳化物(transitioncarbide)的析出顺序，使具有单斜结构的x-Fe5C2较具有正交结构的η-Fe2C先沉淀析出。x-Fe5C2的低温析出使其形核率升高，长大受到抑制，因此，最终得到的x-Fe5C2分布更弥散，尺寸更细小，由此导致材料的冲击韧性增加9％。 高温回火时，强磁场可通过提高渗碳体/铁素体界面能及磁致伸缩应变能有效地防止渗碳体沿马氏体晶界及马氏体晶内孪晶界的定向生长，显示出较强的球化作用。与此同时，强磁场可明显地抑制基体相的回复进程，但对回复过程中形成的‘无畸变’区的晶体取向无明显作用。 强磁场下的扩散型相变的探索与研究将会对材料科学领域的不断发展做出有益的贡献，既具理论研究价值，又有实际应用前景。