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非晶态软磁合金以其优异的软磁、力学和耐腐蚀等性能而引起了广泛关注。Co基非晶软磁合金表现出最高的磁导率和断裂强度，零磁致伸缩Co基非晶软磁合金还具有显著的巨磁阻抗效应。这些特性使得Co基非晶软磁合金在磁功能材料和高性能磁敏传感器领域具有广泛的应用前景。然而，现有Co基非晶合金形成能力较弱，大多只能制备出非晶薄带和非晶丝材，使其应用范围受到了一定限制。因此，研究具有强非晶形成能力和优异软磁性能的Co基非晶合金具有重要的学术和应用价值。本文以CoFe(Ni)BSiNb合金体系为研究对象，系统研究了各组元对合金系非晶形成能力、磁学和力学性能的影响，并对合金系强非晶形成能力的形成机制进行了深入分析。得到如下主要结论:
(1)通过成分优化开发了临界直径达到6mm的CoFe(Ni)BSiNb块体非晶软磁合金。首先，通过优化Nb元素含量，在(Co0.6Fe0.3Ni0.1)72-x(B0.8Si0.2)24Nb4+x合金系中发现，Nb含量为5％时可以制备出临界直径为3mm的非晶棒材;然后，增加B和Si元素的含量，合金系的玻璃转变现象更加明显，合金更加接近共晶点成分，使用铜模铸造法制备出最大临界直径为5mm的块体非晶合金;最后，通过优化Co、Fe、Ni磁性元素的含量，进一步提高了合金体系的非晶形成能力，得到了临界直径为5.5mm的(Co0.7Fe0.3)68B21.9Si5.1Nb5和6mm的[(Co0.6Fe0.4)0.9Ni0.1]68B21.9Si5.1Nb5的块体非晶合金，这是有报道的最强非晶形成能力的Co基块体非晶软磁合金。
(2)对CoFe(Ni)BSiNb系合金强非晶形成能力的形成机制进行了深入分析。计算(Co0.6Fe0.3Ni0.1)70-x(B0.811Si0.189)25+xNb5和(Co1-xFex)68B21.9Si5.1Nb5系合金的玻璃转变激活能和晶化激活能，从激活能的角度解释了各元素含量调整对合金系热稳定性的影响。根据Barandiaran公式计算了(Co0.6Fe0.3Ni0.1)67B22Si6Nb5、(Co0.6Fe0.3Ni0.1)68B21.9Si5.1Nb5和(Co0.6Fe0.4)61.2Ni6.8B21.9Si5.1Nb5三个合金成分的临界冷却速率Rc，从合金凝固的热力学和动力学方面解释了Co基块体非晶合金具有强非晶形成能力的原因。
(3)CoFe(Ni)BSiNb系合金具有优异的软磁性能和显著的GMI效应。(Co0.9Fe0.1)68B21.9Si5.1Nb5非晶合金的矫顽力为0.71A/m，在1kHz，1A/m条件下有效磁导率达到32500，同时表现出优异的频率特性，当频率升高到25kHz时，磁导率仍能达到31100;用铜模铸造法，成功制备出了尺寸为Φ10×6×1mm的Co基环形样品，在适当的热处理后，表现出优异的软磁性能;在横向驱动模式下，研究了(Co0.6Fe0.3Ni0.1)68B21.9Si5.1Nb5合金条带的GMI效应，其阻抗比最大值为138％，灵敏度最大值为15％/Oe。
(4)CoFe(Ni)BSiNb系合金具有优异的力学性能。(Co1-xFex)68B21.9Si5.1Nb5系块体非晶合金表现出4250-4450MPa的断裂强度和1125-1165kg/mm2的维氏硬度值;(Co0.6Fe0.3Ni0.1)67B22+xSi6-xNb5系块体非晶合金具有超过4350MPa的断裂强度和大于1150kg/mm2的维氏硬度值，其断裂韧性值在15±6MPam1/2和35±9MPam1/2之间，在断裂过程中，裂纹并没有简单地沿着平面路径扩展，而是在扩展快要结束时发生偏转，形成倾斜的断口，使样品具有一定的抵抗裂纹产生和扩展的能力。