中文摘要：

研究强磁场作用下碳在纯铁中的扩散行为可以为解释强磁场对Fe-C合金扩散型固态相变微观组织的影响提供有力的实验和理论支持。本申请项目全面系统地研究了强磁场作用下，在铁的不同相区，磁场强度、磁场施加方向以及磁场梯度等影响因素对碳在纯铁中的扩散行为的影响，并对相应的扩散机理进行了详细的阐述。研究结果表明，与非磁场退火样品相比，在顺磁性的奥氏体区和居里温度以下的铁磁性的铁素体区，磁场退火抑制了碳在纯铁中的扩散行为，随着磁场强度的增加，这种抑制作用加剧。这是由于磁致伸缩作用使得晶格发生畸变，不利于碳的扩散所致。而在居里温度以上的顺磁性的铁素体区，磁场退火则促进了碳在纯铁中的扩散行为，随着磁场强度的增加，这种促进作用逐渐增强，这是由于施加磁场使得结构缺陷增多，增加了碳扩散通道所致。变化磁场方向对碳在纯铁中的扩散行为影响不明显，这是由于在多晶体中晶粒取向的随意性，使得磁致伸缩作用下的易扩散方向发生变化，导致碳原子不能沿着某一个确定方向扩散所致。施加负梯度磁场促进了碳在纯铁中的扩散行为，这归因于碳原子在负的梯度磁场作用下受到磁化力作用导致沿着梯度方向的碳扩散通量增大。