钴基非晶合金在所有的非晶合金中具有最高的磁导率,同时具有低矫顽力、低损耗、优异的耐磨性和耐蚀性等优点。然而,迄今为止,所有具有超高磁导率和低矫顽力的钴基非晶合金都存在着非晶形成能力较弱这一缺陷,这使得其在实际应用中若要制备较大厚度或者较大宽度的非晶材料时受到了一定的限制。另一方面,虽然目前开发出的钴基块体非晶具有高强度、高硬度等优异的力学性能,但是该合金体系在室温附近的形变没有出现宏观塑性,通常发生剪切带的失稳扩展,导致灾难性断裂,这在一定程度上也制约了其在实际中的广泛应用。因此,在保持钴基非晶合金优异软磁性能的同时,如何提高其非晶形成能力,改善其力学性能成为本文的研究重点。　　 本文选择了Co-Fe-B-Si-Nb合金体系为研究对象,研究了B、Si和Nb元素的调整以及Mo元素的少量添加对合金体系的非晶形成能力、磁学和力学性能的影响,并对合金系的非晶形成能力进行了较为详细的分析,主要结果如下:　　 (1)在(C00.89Fe0.057Nb0.053)100-x(B0.8Si0.2))[合金系中,研究了B和Si元素含量的变化对体系非晶形成能力的影响,实验分析说明,B和Si元素的添加一方面有效地阻止了组分原子之间的长程扩散,增加了过冷液体的黏度,抑制了晶体相的析出,使合金系出现了明显的过冷液相区,另一方面增加了合金液的随机堆垛密度,导致液相线温度的降低,使合金更趋向于共晶成分,增强了相竞争效应,从而有效提高了(C00.89Fe0.057Nb0.053)100-x(B0.8Si0.2)x合金系的非晶形成能力和热稳定性,并最终确定B和Si元素的最佳含量为28％。　　 (2)确定B和Si元素的最佳含量后,对(C00.942Fe0.058)72-xNbxB22.4Si5.6合金成分的Nb元素含量进行了适当的调整,由于Nb元素作为合金系中的较大尺寸原子,能够与周围的近邻原子形成类似的网状结构,这在一方面进一步阻碍原子的扩散,使原子的有序化程度降低,另一方面增强过冷熔体的稳定性,抑制晶体相的析出,提高合金系的非晶形成能力,最终用普通铜模铸造法成功制备出临界直径为4mm的(Co0.942Fe0.058)67Nb5B22.4Si5.6非晶合金棒材。　　 (3)计算(C00.89Fe0.057Nb0.053)100-x(B0.8Si0.2)x和(Co0.942Fe0.058)72-xNbxB22.4Si5.6合金系的玻璃转变激活能和晶化激活能,从激活能的角度解释了B、Si和Nb元素含量的调整对合金系热稳定性的影响。同时根据公式计算出合金系的过冷熔体与晶化相之间的吉布斯自由能差及(Co0.89Fe0.057Nb0.053)78(B0.8Si0.2)22、(Co0.89Fe0.057Nb0.053)72(B0.8Si0.2)28和(Co0.942Fe0.058)67Nb5B22.4Si5.6三个非晶合金的临界冷却速率Rc,从合金凝固的热力学和动力学方面解释了钴基大块非晶合金具有强非晶形成能力的原因。　　 (4)测试了Co-Fe-B-Si-Nb合金系的磁学性能,发现在该合金系中,随着B、Si和Nb等非磁性元素的增加,合金的饱和磁化强度下降,而适当地添加B、Si和Nb元素能有效地降低合金的矫顽力,提高有效磁导率。本文选取了具有最佳软磁性能的Co63Fe4Nb5B22.4Si5.6合金组分,在环向驱动和纵向驱动模式下分别研究了合金组分的巨磁阻抗效应(GMI)。发现在环向驱动模式下,Co63Fe4Nb5822.4Si5.6合金组分其最大阻抗比值可达250%,灵敏度最大值约为44%/Oe。而在纵向驱动模式下,该合金组分的最大阻抗比可达2400%,灵敏度最大值约为9200%/Oe。　　 (5)研究了(Co0.6Fe0.4)69B20.8Si5.2Nb5-xMox(x=0,1,2,3)合金系中Mo元素的添加对合金非晶形成能力的影响,发现少量Mo元素替换Nb元素能有效提高合金的非晶形成能力,并且通过普通铜模铸造法制备出了最大临界直径为5mm的(Co0.6Fe0.4)69B20.8Si5.2Nb4Mo1大块非晶棒材。此外,该合金体系也同时具有优异的软磁性能和力学性能,而且随着Mo元素含量的增加,合金材料表现出了一定的塑性变形能力,结合棒材表面SEM图像分析得出,塑性变形的出现是由于在压缩过程中剪切带的互相交割和分枝造成的。