文献综述（或调研报告）：
摘要：非晶合金自1934年问世以来即吸引了人们大量关注。以Fe、FeCo、FeNi为主要合金元素的铁磁性块体非晶合金具有优异的软磁性能，如高磁导率、高饱和磁感应强度、低矫顽力等。部分铁磁性块体非晶合金正逐渐代替硅钢、坡莫合金应用于变压器铁芯，、变压器、磁传感器、防盗标签、放大器等领域。另外，铁磁性块体非晶合金还具有良好的力学性能，如高断裂强度和弹性极限，因而作为新型结构功能材料具有广阔应用前景。然而，铁磁性块体非晶合金室温塑性差、断裂韧性低的缺点限制了其潜在应用。目前，提高室温塑性和断裂韧性是铁磁性块体非晶合金在工程应用方面亟待解决的问题。解决这一问题的关键是建立微观结构与变形行为和断裂机制之间的内在联系，从而为开发兼具高强度、大塑性和优异软磁性能的铁磁性块体非晶合金提供指导。本文将从非晶合金及其特性、铁磁性块体非晶合金的性能及应用、提高非晶合金塑性的方法以及非晶合金的塑性变形机制四个方面进行简要概述。
关键词：铁磁性块体非晶合金；塑性变形；冷热循环
Abstract: Metallic glasses have attracted a great deal of attention since their introduction in 1934. Fe-, FeCo- and FeNi-based ferromagnetic bulk metallic glasses have excellent soft magnetic properties, such as high saturation magnetic flux density (Bs), low coercivity (Hc) and low core loss [2], and some of them have been used as magnetic core alloys thus greatly improving transformer efficiency, and may replace silicon steel and Pomo alloy in the future. In addition, ferromagnetic bulk metallic glasses also show good mechanical properties, such as high fracture strength and elastic limit. So it is believed that they have a broad application prospect as structural and functional materials. Whereas, the disadvantages of poor room temperature plasticity and low fracture toughness limit their potential application, which is an urgent problem that must be solved in engineering applications. The key to solve this problem is to establish the intrinsic relationship between microstructure and deformation or fracture mechanism, so as to provide guidance for the development of ferromagnetic bulk metallic glasses with both good mechanical properties and excellent soft magnetic properties. This paper gives a brief overview of amorphous alloys and their properties, the properties and applications of ferromagnetic bulk metallic glasses, the methods to improve the plasticity of metallic glasses and the plastic deformation mechanism of metallic glasses.
Keywords: Ferromagnetic bulk metallic glasses; Thermal cycling; Mechanical properties
1 非晶合金概述
固体按原子结构可分为晶体、非晶体、准晶体三大类。非晶体包括传统玻璃、非晶态金属（包括合金）、非晶态半导体以及高分子聚合物。非晶合金是金属熔体以极高的冷却速度凝固，使熔体无序混乱的原子组态被冻结下来形成的。因兼有金属、玻璃、液体、固体的特性,非晶合金又被称为金属玻璃(metallic glass)或液态金属[1]。
相比于晶态合金，非晶合金有如下特点：（1）非晶合金的原子在三维空间呈现拓扑无序排列，但具有一定的短程有序性，由于没有晶格取向，所以物理性质各向同性;（2）非晶合金没有晶粒、晶界以及晶态合金中的晶格缺陷;（3）非晶合金的结构、性能与时间有关[1]，非晶热力学上处于亚稳态，根据外界条件的不同结构会发生演变。例如，在较高温度或压力下，非晶的原子排列会趋于有序，向能量更低的弛豫态演化，甚至晶化成晶态。而在一定条件下，非晶会向能量更高的回春态演化。其性能也会随着微观结构的不同而发生变化;（4）非晶合金没有确切的熔点，加热时逐渐变软至最终成为熔体状态，具有玻璃化转变温度Tg和晶化温度Tx。
非晶合金特殊的微观结构使其具有诸多优异性能。目前人们已开发出多种非晶合金体系，如Fe基，Co基，Cu基，Zn基，Zr基，Sr基，稀土基等。不同体系的非晶合金都有自己独特的性能优势。如Co基非晶合金的压缩断裂强度几乎达到了固体材料的理论最大值，且具有良好的软磁性能和巨磁阻抗效应[2];Zr基非晶合金的弹性是最好的弹性钢的9倍左右[3]，Liquidmetal公司将此性能优势用于制作高尔夫球杆的击球头。而Yb 基非晶合金却刷新了人们对非晶合金硬而脆的固有印象，具有低弹性模量和小泊松比等特点。Fe、Ni系非晶合金催化剂(Fe20Ni60P20等)作为CO氢化反应的催化剂，催化效果比同组分的晶态催化剂要高几倍甚至几百倍，并且在反应过程中，催化剂的比表面积基本不变，稳定性更高[4]。另外，大块非晶合金在过冷液相区表现出的超塑性，可以加工出形状复杂、精密度高的微型和小型机械零件齿轮和弹簧等[5]。Mg-Zn-Ca系列非晶合金以其高比强度和良好的生物相容性，被认为是最有前途的生物可降解植入材料之一[6]。铁磁性块体非晶合金的性能及应用将在下文介绍。
2 铁磁性块体非晶合金的性能及应用
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