Fe基纳米晶软磁合金具有低矫顽力（H_c）、高磁导率、低磁致伸缩系数以及低铁损等优异的软磁特性,尤其是高频条件下的软磁性能更为突出,广泛应用于高频变压器、高频开关电源、传感器以及电流互感器等电子电力设备中。目前在工业上应用最多的合金为Finemet(Fe_73.5Si_13.5B₉Nb₃Cu₁（at.%）),然而该合金的饱和磁感应强度（B_s）较低,不利于设备的小型化和轻量化发展。近年来,材料工作者开发出一系列高B_s的Fe基纳米晶软磁合金体系,如Fe-Si-B-Cu和Fe-Si-B-P-Cu等,有望进一步推广其在工业生产中的应用。目前对高B_s Fe基纳米晶软磁合金的研究多集中在成分设计、组织结构调控以及磁性能优化等方面,对其力学性能及退火脆性的研究很少。Fe基纳米晶软磁合金通常采用非晶晶化的方法制备,其前驱体非晶带材经过热处理结晶化以后会发生脆化,增大了铁心加工成形的难度,特别是在实际工况条件下容易失效,制约了其在工业生产中的应用。因此,调查高B_s Fe基纳米晶软磁合金的退火脆性与其组织结构的关系以及一定程度地抑制合金的退火脆性具有重要研究价值。本文以高Fe含量Fe_81.7Si₄B₁₃Cu_1.3（at.%）合金为研究对象,系统地调查了合金的结晶化组织结构、磁性能和力学性能,分析了合金的退火脆性与组织结构的关系。在此基础上研究了Nb的添加以及热处理升温速率对Fe_81.7-xSi₄B₁₃Nb_xCu_1.3（x=0,2,4）系合金的组织结构、磁性能以及力学性能的影响。主要内容如下:1.Fe_81.7S_i4B₁₃Cu_1.3急冷合金为单一的非晶态结构,其相对断裂应变（ε_f）值为1,具有良好的韧性。合金经608 K热处理1 h后,从非晶基体中析出的α-Fe纳米晶与残余非晶相形成了纳米复相结构,其B_s和H_c分别为1.65 T和6 A/m;合金的ε_f由1降低至0.0240。随着热处理温度进一步升高,其ε_f逐渐降低,退火脆性逐渐增大。2.Nb的添加增强了Fe_81.7Si₄B₁₃Cu_1.3非晶合金的热稳定性,拓宽了其获得最小矫顽力的退火温度区间。Fe_81.7-xSi₄B₁₃Nb_xCu_1.3（x=0,2,4）系合金经适当温度热处理1 h后,随着Nb含量的增加,其晶粒发生了明显细化,由52.6 nm降低至10.4 nm,其H_c由382.1A/m降低至2.4 A/m,软磁性能得到优化,但B_s也由1.72 T降低至1.42 T;其ε_f由0.0133提升至0.0172,退火脆性得到抑制。3.Fe_81.7-xSi₄B₁₃Nb_xCu_1.3系合金的热处理升温速率由10 K/min提升至400 K/min后,其晶粒逐渐细化,H_c逐渐降低,软磁性能得到优化,B_s未发生明显变化;其ε_f逐渐升高,退火脆性得到抑制。Fe_77.7Si₄B₁₃Nb₄Cu_1.3合金以400 K/min的升温速率在783 K热处理10 min后具有最低的矫顽力及最高的ε_f,分别为1.2 A/m和0.0179,但是其ε_f对热处理升温速率的敏感性也最低。4.Fe_81.7-xSi₄B₁₃Nb_xCu_1.3系合金的退火脆性与其组织结构密切相关。随着晶粒尺寸的降低,合金的ε_f呈现出逐渐升高的趋势。