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铁基纳米晶合金具有高饱和磁感应强度（Bs）、低矫顽力（Hc）、高磁导率、低铁损等软磁特性,已作为铁心材料在高频变压器、电流互感器、电抗器等设备中得到了广泛应用。然而,高Bs纳米晶合金前驱体的非晶形成能力低、热稳定性不高,导致其工艺性差。在维持纳米晶合金高Bs的同时改善其工艺性,对纳米晶合金的发展和应用具有重要意义。基于Fe-B二元合金发展出的Fe-B-Cu和Fe-B-ETM（ETM=Nb,Zr,Hf）三元系纳米晶合金由于兼具高的Bs和良好的软磁性而受到广泛关注。但是,Fe-B-Cu纳米晶合金对热处理工艺敏感,Fe-B-ETM纳米晶合金前驱体条带易发生表面晶化,增加了工况下的制备难度。微合金化是调控合金非晶形成能力和结晶化行为的有效手段,其有望在维持上述三元系纳米晶合金高Bs的同时调控其软磁性和工艺性。目前关于合金元素种类及添加量与其前驱体结构的关系,及其对结晶化组织结构、磁性能和工艺性的影响尚不明确,相关影响机制也有待阐明,因此有必要对其进行系统研究和分析,为高Bs纳米晶合金的研制和应用提供理论依据和工艺技术支撑。本文系统调查了Fe-B-Cu合金的成分与急冷结构、结晶化组织结构和软磁性能的关系,研究了前过渡族元素（ETM=Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W）添加对Fe-B-Cu合金热处理前后组织结构和磁性能的影响规律,建立了成分和条带厚度与合金急冷结构及其与纳米晶结构和磁性能的关联。研究了Fe-B-Hf合金的成分与急冷结构、纳米晶结构和磁性能的关系,调查了合金元素（P、Zr、Y和Cu）添加对该合金的表面晶化行为、纳米晶组织结构均匀性和磁性能的影响。基于合金结晶化行为解析和微观组织结构表征,阐明了纳米晶合金结构细化及软磁性改善的机制,揭示了合金元素添加抑制条带表面晶化的机理。（1）Fe-B-Cu急冷合金在13–14 at.%B、1.0 at.%Cu及15–18 at.%B、1.0–1.3 at.%Cu成分范围形成完全非晶态结构,经低升温速率（Hr）热处理后,析出的α-Fe的平均晶粒尺寸(Dα-Fe)为27.2–43.5 nm,合金Hc为71.6–410.3 A/m;在13–17 at.%B、1.7 at.%Cu以及16–17 at.%B、2.0 at.%Cu成分范围急冷合金析出高数密度（Nd）α-Fe纳米颗粒,经低Hr热处理可形成微细的纳米晶组织结构并获得优异软磁性能,其中16 at.%B且1.7 at.%Cu合金的Dα-Fe和Hc可分别低至16.2 nm和14.3 A/m,Bs可高达1.82 T。晶化过程中高Nd的预存纳米颗粒间强烈的竞争生长从而抑制晶粒的不均衡长大,是高B高Cu量Fe-B-Cu合金形成细微、均匀的纳米晶组织结构的主要原因。（2）在非晶态的Fe86B13Cu1合金中添加ETM可细化其结晶化组织结构,提高软磁性,拓宽热处理温度窗口(ΔToa),其效果在ETM≥5 at.%时尤为显著,其中添加Zr、Nb、Hf和Ta元素的改善效果明显,这主要是由于5 at.%ETM显著提高合金的晶化激活能从而抑制α-Fe晶粒生长的结果。在含高Nd预存α-Fe颗粒的Fe85.3B13Cu1.7合金中仅需添加2 at.%的ETM元素就能起到细化晶粒、提高软磁性和ΔToa的效果。其中添加2 at.%的原子半径适中的Nb、Mo、Ta和W可明显降低急冷合金中预存颗粒的尺寸并维持其高Nd,经热处理后,合金的Dα-Fe和Hc分别从18.1 nm和32.6 A/m降低到16 nm和10 A/m左右,在1 k Hz下的有效磁导率（μe@1k Hz）可从5400提高到15000,ΔToa由30 K拓宽至90 K,且Bs仍高达1.75–1.78 T。Fe83.3B13Cu1.7ETM2合金微细纳米晶组织结构的形成主要源于预存α-Fe颗粒的竞争生长与ETM抑制原子扩散的协同作用。（3）发现改变条带厚度可调控Fe-B-Cu-Nb合金的前驱体结构,从而改善热处理后纳米晶合金的结构和软磁性。当Fe82.3B13Cu1.7Nb3合金的条带厚度从15μm增加到23–32μm,急冷结构由完全非晶态转变为非晶基体中弥散分布高Nd的α-Fe纳米颗粒的复相结构。热处理后,厚度为23和32μm条带获得了细化的纳米晶组织结构和优异的软磁性能,其中23μm厚条带的纳米晶组织结构更加均匀,软磁性能较好,其Dα-Fe、Hc、μe@1k Hz和ΔToa分别为15.8 nm、9.6 A/m、15000和120 K,明显优于厚度为15μm条带的31.4 nm、93.2 A/m、1700和90 K。揭示了改变条带厚度通过调控其冷却速率诱发高Nd的α-Fe纳米颗粒析出,从而促使合金形成均匀微细纳米晶组织结构的机制。（4）发现适量P置换B或Zr置换Hf可提高Fe-B-Hf合金的非晶形成能力,抑制表面晶化,改善热处理后合金的结构和软磁性能。0.1–0.2 at.%Y掺杂可降低合金氧杂质含量,而增强其非晶形成能力并抑制表面晶化,进而提高其结晶化组织结构均匀性,降低合金Hc。微量Cu元素的添加则通过增加异质形核质点抑制Fe-B-Hf合金条带表面粗大织构α-Fe晶粒的析出,并能细化纳米晶合金的组织结构,改善其软磁性。Fe-B-Hf-Cu纳米晶合金在1 at.%Cu、4–9 at.%B、4–6 at.%Hf的Dα-Fe和Hc可分别达到11.5 nm和5.7 A/m,Bs可至1.76T。