Fe基块体非晶合金不仅具有高强度、高硬度、良好的耐蚀性,还显示出低矫顽力（Hc）、低铁损、高磁导率等优异的软磁性能,其中Fe基非晶带材已被应用于变压器、互感器、电抗器等电力电子设备与器件。Fe基非晶合金主要是由Fe和类金属元素组成,为了提高合金的玻璃形成能力（GFA）,通常在合金中加入Al、Ga、Nb、Mo、Y等非晶形成元素,然而这些元素会降低合金的饱和磁感应强度（Bs）。相似元素添加能有效提高合金的GFA,而且类金属元素及铁磁性元素Co、Ni不会显著影响Fe基非晶合金的Bs值。因此,相似元素添加是一种开发高GFA和高Bs Fe基块体非晶合金的有效途径。Fe80P13C7非晶合金具有良好软磁性能,其Bs高达1.56 T,Hc低至2.9 A/m;该合金显示明显的玻璃化转变现象而具有过冷液相区间（ΔTx）,说明具有较好的GFA。本文以发展高Bs的Fe基块体非晶合金为目标,利用相似元素替代法进行成分设计和优化,在Fe80P13C7合金的基础上用类金属元素B、Si分别替代P、C,用铁磁性元素Co、Ni替代Fe,研究了合金元素添加量对合金热性能、GFA、磁性能及力学性能的影响,并探讨了合金成分与性能之间的关联。主要研究结果如下:1.在Fe80P13-xBxC7（x=0-13）非晶合金中,随B量的增加,合金的玻璃化转变温度（Tg）和初始晶化温度（Tx）分别从663 K和696 K逐渐增加到727 K和756 K,而ΔTx呈现先增加后降低的趋势,x=4合金的ΔTx有最大值35 K。x=4的合金同时具有最大约化玻璃转变温度(Trg)和γ参数,用铜模铸造法制备出了临界直径（dc）为1 mm的块体非晶。随着B量的增加,合金的Bs从1.56 T逐渐增加到1.72 T,而Hc从2.9 A/m降低到x=4合金的0.9 A/m,之后逐渐增加到1.7 A/m。Fe80P9B4C7非晶合金具有良好的软磁和力学性能,其Bs、Hc、压缩屈服强度(σc,y)和塑性应变(εc,p)分别为1.63 T、0.9 A/m、2847 MPa和0.3%。2.在Fe80P9B4C7-xSix（x=0-7）非晶合金中,随Si量的增加,合金的Tx逐渐从722 K增加到755 K。虽然Si的添加导致合金玻璃化转变现象消失,但在x=0-5的范围仍能制备出块体非晶合金,其中在x=2合金dc达到1.5 mm。随着Si元素的增加,合金的Bs变化不大,在1.63-1.64 T之间,但Hc从0.9 A/m增加到4.1 A/m。Fe80P9B4C7-xSix（x=0-5）块体非晶合金也显示出良好的软磁和力学性能,它们的Bs、Hc、σc,y和εc,p的分别在1.63-1.64 T、0.9-4.1 A/m、2847-3172 MPa和0.3-1.1%范围。3.以Co替代Fe后,Fe80-xCoxP9B4C7（x=0-10）系非晶合金的Tg从687 K增加到705K,ΔTx从35 K降低到20 K。Co的添加有效提高了合金的Bs,其值从1.63 T增加到1.68T,而Hc从0.9 A/m增加到12.2 A/m。该系合金具有较好的GFA,均能形成块体非晶,当x=10合金的dc达到1.5 mm。Fe70Co10P9B4C7非晶合金是目前Bs值最高的软磁性块体非晶合金。4.以Ni替代Fe后,Fe80-yNiyP9B4C7（y=0-10）系非晶合金的Tg和Tx分别从690 K降低到681 K和从725 K降低到717 K,ΔTx维持在34 K附近。合金均能制备出dc为1mm的块体非晶合金。但随着Ni含量的增加,Bs从1.63 T降低到1.51 T,Hc从0.9 A/m增加到3.4 A/m。