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本文设计了Fe-Mn-Si-Cr-C成分体系非晶复合结构钢,采用真空磁悬浮熔炼-负压铜模吸铸法制备试样,系统研究了Cr元素含量及冷热循环处理对合金体系组织结构和力学性能的影响,并对非晶复合结构钢的耐蚀性能和磁学性能进行分析。研究表明,Fe-15Mn-5Si-XCr-0.2C（X=1、2、4、6、8、10、12、13、14）非晶钢体系试样组织由非晶相+晶体相(Fe-Cr铁素体相和CFe15.1奥氏体相)组成;铁素体相和非晶相随Cr元素的增加不断增多,奥氏体相含量先增加后减少;室温压缩过程中,TRIP效应显著,形变诱发形成的马氏体相含量先增加后减少;组元Cr元素含量增加越多,试样的综合力学性能就越优异（X=14时,屈服强度为978 MPa和压缩塑性为35.8%）。Fe-15Mn-5Si-XCr-0.2C（X=10、14）试样经冷热循环处理后,合金试样中仍存在非晶相,且原子排列更为有序,无序密堆程度变大,晶体相含量增加;试样综合力学性能大大提升,屈服强度大约提升10%,塑性增加12%,其中循环次数为10次,退火保温温度为423 K条件下的试样综合力学性能更为优异。试样经冷热循环处理后试样表面剪切带的萌生繁殖数目增多,心部韧窝数量更为密集,压缩塑性更为优异,显微硬度增大。同时研究了合金体系在人工海水溶液中的耐蚀性能,Cr元素含量越多耐蚀性能越优异,当X=14时,即Fe-15Mn-5Si-14Cr-0.2C试样,在人工海水中表现出良好的自钝化行为,与304不锈钢相比:试样自腐蚀电位高,容抗弧大,自腐蚀电流密度低,极化电阻较小,分别为-211.85 mV、0.490μA·cm-2和8.9×106Ω﹒cm2,腐蚀动力学速率远小于304不锈钢;腐蚀形貌边缘未发现点蚀和腐蚀产物;试样与介质反应生成致密的Cr2O3氧化膜分布均匀,阻止了Fe的阳极溶解反应;非晶相无晶界位错等晶体相缺陷,使得非晶相耐蚀性能优异,并且铁素体相随着Cr元素的增加而增加使得生成的钝化膜厚度逐渐增加;奥氏体相与介质反应易形成奥氏体不锈钢;三相相互协同,使得试样耐蚀性能远优异于304不锈钢。随Cr元素含量的增加,合金体系软磁性能显著提高。非晶相逐渐增多,奥氏体相含量减少,使得晶体相缺陷以及非磁性相对畴壁位移的钉扎作用大大减弱;非晶相因不含晶体相缺陷,呈良好的软磁性;铁素体相含量增加,总的磁畴数目增多,畴壁位移的数目大大增加,钉扎作用力小,铁素体相的铁磁性更为优异,与非晶相相互协同,大大提升非晶钢的软磁性能。当Cr含量为1 at%时,饱和磁化强度为0.01 T,矫顽力最大为102.01 Oe;当Cr含量增至14 at%时,饱和磁化强度最大为0.51T,矫顽力最低为16.124 Oe。