传统磁场定向法主要依赖电磁线圈内部匀强磁场，这限制了其在实际工程的应用。为探讨外部梯度磁场对钢纤维定向的影响，提出了一种电磁线圈与E型铁芯组合产生外部梯度磁场制备ASFRC的方法。考虑3种梯度磁场和3类含砂率，制备了36个圆饼形梯度磁场定向试件，借助X-ray扫描结合图像分析技术量化钢纤维方向系数，同时，利用COMSOL软件量化各区域梯度磁场。分析了铁芯对梯度磁场的影响、电流强度对梯度磁场的影响、钢纤维的取向、含砂率对梯度磁场下纤维定向规律的影响、磁场梯度对纤维定向效果的影响等。研究结果表明：COMSOL的模拟结果与实际测量结果一致性高，验证了模拟方法的准确性。E型铁芯的加入显著增强铁芯引导区域的磁感应强度，相较于非引导区域峰值磁感应强度提升122.6%，平均磁感应强度提升95%。随着电流的增加，梯度磁场整体呈现非线性增长的趋势。不同梯度磁场条件下，钢纤维在试件中的定向效果虽有所差异，但与乱向对比均有明显提升，利用梯度磁场可制备方向系数达到0.9及以上的ASFRC。此外，含砂率也是影响钢纤维定向效果的关键因素，含砂率在40%左右时，钢纤维定向效果最佳。研究成果旨在优化定向技术，解决现有磁场定向技术存在的限制，提出适用于实际工程的外部梯度磁场定向设备和工艺。
