课题一、强磁场下冶金相变形核机制研究
着重考察凝固过程中强磁场对金属熔体结构，液-固界面能和过冷度的影响规律;揭示强磁场影响金属凝固形核的内在机制;建立磁场下凝固形核结晶分子动力学模型，完善形核理论。研究在金属固态相变中强磁场对相变温度、固-固界面能的影响规律，揭示强磁场影响金属固态相变形核的内在机制;建立强磁场下固态相变形核热力学和动力学理论模型。
课题由上海大学牵头，西北工业大学参与。其中，上海大学负责强磁场下冶金相变温度的变化规律、 强磁场下金属液-固界面能的变化规律、强磁场下形核过程的分子动力学模拟、磁致相变及形核控制等内容的研究工作，西北工业大学负责强磁场下金属熔体结构与物性等内容的研究工作。
课题二、强磁场下液/固界面演化机制及晶体生长行为研究重点:
研究磁场下金属凝固生长中液/固界面溶质迁移及再分配规律;考察磁场作用下液/固界面稳定性及形貌演变规律和晶体生长动力学行为，测定热电磁参数，观察热电磁效应及其对凝固界面稳定性、界面形貌演化等的影响，结合数值模拟方法分析强磁场下生长动力学与组织演变的关系，揭示强磁场的作用机制，建立磁场下凝固生长界面稳定性和形貌演化的模型。
课题由东北大学牵头，上海大学参与。其中，东北大学负责强磁场下液/固界面溶质迁移及再分配、界面稳定性及形貌演变规律、晶体生长动力学与组织演变的关系等内容的研究，上海大学负责强磁场下晶体生长原位观测及模拟等内容的研究工作。
课题三、电磁场下金属固态转变界面特性及相长大行为
研究电磁场、应力场和温度场(三场)共同作用下的固态转变过程固/固界面特性和原子扩散规律，建立不同磁性合金元素在三场作用下的扩散模型;研究电磁场下的位错及位错与钉扎关系，探明三场作用下的位错运动规律;考察三场作用下的新相长大行为，分析三场作用下的固态转变驱动力变化和组织演化规律;提出实现脆性金属材料压力加工和热处理电磁调控技术原型。由上海大学牵头，东北大学参与。上海大学承担电磁场、应力场和温度场共同作用下固态转变中界面特性、扩散、位错运动规律和脆性材料加工处理电磁调控技术研究;东北大学承担三场作用下固态转变驱动力分析、新相长大行为和组织演化研究。
课题四、热、电、磁、力协同作用下组织演变及缺陷控制
考察电磁场施加后固液两相区及凝固界面前沿热、电、磁、力等参量的变化及协同作用关系。结合数值模拟研究多场耦合作用下凝固多尺度流动及溶质传输规律，建立模型分析电磁场作用下凝固两相区热电磁力和对流。研究电磁场作用对凝固和固态相变过程组织演化规律的影响，结合多尺度模拟技术，获得电磁场下组织演化模型。结合实验研究、模拟计算和理论建模等方法，获得强磁下冶金相变过程中的组织演变规律，建立磁场调控组织的技术模型，获得磁场控制缺陷的方法。
由西北工业大学牵头，大连理工大学参与。其中西北工业大学主要负责电磁场作用下凝固和固态相变组织演化规律的研究，以及电磁场组织调控数值计算模型的建立;大连理工大学负责多场耦合作用下凝固多尺度流动及溶质传输规律的研究，进行电磁场作用下组织演变同步辐射 X 射线成像原位表征工作。
课题间关系：
