化合物-化合物共晶合金由于其潜在的应用价值而受到越来越多的关注。但是,人们对其组织演变过程的认识还不够深入。通过研究晶体的生长速率与凝固组织的演变关系,也许能够解决这个问题。考虑到磁场可以控制合金熔体内的对流,进而影响晶体的生长速率与凝固组织,因此本实验将在无磁场和不同均匀磁场条件下展开研究。本文选择Ni69,7Si30.3共晶合金、Ni70.7Si29.3亚共晶合金以及Ni68.7Si31.3过共晶合金为模型合金,采用玻璃熔融净化的方法获得了均匀磁场中合金熔体的深过冷,均匀磁场强度为0～6T；采用电磁悬浮的方法实现了三种合金的淬火实验。利用单色红外测温仪测量合金样品的表面温度,从而得到合金熔体的过冷度；同时利用高速摄影机记录合金样品的再辉过程,通过三维动画模拟软件重现熔体的再辉过程,计算出过冷熔体中的晶体生长速率：并对不同过冷度下合金的凝固组织进行了研究。获得的主要结论如下：(1)无磁场条件下,在中小过冷度范围内,Ni69.7Si30.3共晶合金、Ni68.7Si31.3过共晶合金的晶体生长速率增加较为缓慢；在过冷度增加到ΔT=80K左右时,由于发生了明显的溶质截留现象,晶体生长速率突然增大,几乎呈指数函数增长。Ni70.7Si29.3亚共晶合金生长速率随过冷度增大而增加,但生长趋势没有发生突然变化情况。(2)无磁场条件下,随着过冷度的增大,Ni69.7Si30.3共晶合金凝固组织由规则的层片组织变为完全反常共晶,生长方式为两相共生生长；Ni70.7Si29.3亚共晶合金凝固组织由近平衡凝固的亚共晶组织变为非平衡凝固的枝晶组织,生长方式为γ-Ni5Si2枝晶单相生长；Ni68.7Si31.3过共晶合金凝固组织由近平衡凝固过共晶组织变为中等过冷度下的反常共晶组织,最后变为大过冷度下的非平衡凝固的枝晶组织,生长方式为小过冷度时δ-Ni2Si枝晶单相生长,中等过冷度时进入共生区内共生生长,大过冷度时δ-Ni2Si枝晶单相生长。(3)在0～6T磁场条件下,在中小过冷度范围内,随着磁场强度的增大,Ni69.7Si30.3共晶合金、Ni70.7Si29.3亚共晶合金和Ni687Si31.3过共晶合金的晶体生长速率均先减小后增大,在B≈3T时达到最小；并且亚共晶合金晶体生长速率最大,共晶合金的晶体生长速率最小。大过冷区域均匀磁场对生长速率无明显的影响。磁场对发生明显溶质截留时的临界过冷度无明显影响。(4)均匀磁场条件下,随过冷度的增大,Ni69.7Si30.3共晶合金凝固组织由中等过冷度条件下反常共晶和尚未碎断完全的共晶组织变为大过冷度下的完全反常共晶；Ni70.7Si29.3亚共晶合金凝固组织由中等过冷度时粗大的树枝晶和枝晶间共晶变为完全的枝晶组织；Ni68.7Si31.3过共晶合金凝固组织由中等过冷度条件下粗大的反常共晶颗粒和尚未碎断的规则共晶组织变为完全反常共晶组织。(5)分析认为,当磁场强度小于3T时,均匀磁场可有效抑制Ni68.7Si31.3共晶合金、Ni70.7Si29.3亚共晶合金以及Ni68.7Si31.3过共晶合金熔体中的对流,使合金的生长速率降低；当磁场强度大于3T时,热电磁效应对对流的促进作用增强,使得合金熔体晶体生长速率又缓慢增大。通过施加磁场控制合金熔体中的对流,抑制了共晶成分中共晶组织的熔断,促进了非共晶成分中共晶组织的生成。