Fe基金属玻璃因其优异的软磁性能、极高的断裂强度和出众的耐腐蚀性能，备受世人关注。然而，由于玻璃形成能力较低，Fe基金属玻璃的应用范围受到一定限制。重稀土(RE)元素具有大的原子半径，而且与类金属元素有大的负混合焓，有利于提高Fe基金属玻璃的玻璃形成能力。此外，磁性重RE元素的磁矩极易与Fe元素的3d电子发生交互作用，显著影响合金的磁化强度、磁致伸缩和磁热效应等磁学性能。因此，本文详细研究了磁性重RE元素对Fe基块体金属玻璃过冷液相热稳定性、玻璃形成能力、晶化行为、磁学和力学性能的影响，开发了兼具多种特性的Fe-RE基块体金属玻璃。　　 首先，以Fe-B-Si-Nb为基础合金，通过微合金化RE元素和优化成分配比，获得了一系列大块Fe基金属玻璃圆棒。通过适量Tb或Dy元素替代基础合金中的Fe元素，合金的临界尺寸从原先的薄带提高到4mm。而且，进一步调整B，Si和Dy元素的含量，可获得更大的临界尺寸。例如，(Fe0.71Dy0.05B0.24)96Nb4合金的临界尺寸高达5.5mm。在此基础上，利用相似元素Gd,Tb，Ho，Er和Tm等量替换合金中的Dy元素，合金的玻璃形成能力进一步得到提高，可获得6.5mm的(Fe0.71Tm0.05B0.24)96Nb4块体金属玻璃。　　 其次，从热力学、晶化动力学和初始晶化相结构复杂性的角度，分析RE元素影响Fe-RE-B-(Si)-Nb合金体系玻璃形成能力的原因。结果表明，添加适量RE元素可有效增强过冷液相的热稳定性，并抑制晶化反应。而且，还证实玻璃形成能力的大小与初始晶化相的结构复杂性有关。玻璃形成能力较大的合金，其初始晶化相是结构复杂的(Fe，RE)23B6相，或(Fe，RE)23B6和RE2Fe14B竞争晶化相。玻璃形成能力较小的合金，初始晶化相是结构相对简单的DyFe11Si，RE2Fe14B或α-Fe相。　　 此外，我们对Fe-RE-B-(Si)-Nb合金体系的磁学性能进行了研究。该系列合金不仅具有优异的软磁性能，还显示出较好的永磁特性、大的饱和磁致伸缩系数和磁熵值。例如:(Fe0.71Tm0.05B0.24)96Nb4金属玻璃的饱和磁通密度为0.87T，矫顽力仅为1.23A/m，有效磁导率在1kHz下高达12740;而(Fe0.68Tb0.07B0.2Si0.05)96Nb4金属玻璃简单热处理之后，矫顽力可从75A/m激增至39kA/m;(Fe0.71Dy0.04B0.2Si0.05)96Nb4金属玻璃的饱和磁致伸缩系数高达65.3ppm，超过了任何已知Fe基金属玻璃所具有的最大磁致伸缩值，有望成为磁致伸缩传感器芯体材料;Fe-RE-B-Nb体系不仅具有5mm以上的高玻璃形成能力，还具有超过1.1Jkg-1K-1的磁熵值。　　 同时，我们也系统的研究了Fe-RE-B-(Si)-Nb合金体系的力学性能。该合金体系除了具有高的强度和硬度之外，还表现出优异的超塑性加工成型能力。Fe-RE-B-Nb合金体系具有4150-4420MPa的压缩断裂强度和1090-1120kg/mm2的维氏硬度。而Fe-RE-B-Si-Nb合金体系具有3300-4080MPa的压缩断裂强度和1040-1100kg/mm2的维氏硬度，其压痕韧性值处于2.83±0.08MPa(√)m至2.59±0.09MPa(√)m之间。研究发现，(Fe0.71Dy0.05B0.24)96Nb4块体金属玻璃在过冷液相区内的变形行为属于牛顿流变，表现出优异的超塑性加工成型能力和热稳定性，可制备成复杂形状的精密磁功能器件，这为扩大Fe-RE基块体金属玻璃合金的应用领域和用途奠定了实验基础。　　 最后，通过热处理和单轴压缩实验系统研究了Fe-RE-B-(Si)-Nb系列金属玻璃过冷液相区异常玻璃转变行为的形成机理。研究发现:当合金元素之间的混合焓和原子半径存在较大差异时，合金在形成金属玻璃的过程中会引起局部原子结构的不均匀性，使金属玻璃处在较高的能量状态。在一定的退火条件下，这种较高能量的玻璃结构会向较低能量的玻璃结构转变，因而会释放出一定的热量，引起过冷液相区内出现异常的玻璃转变行为。