在工业生产中,非共晶合金因为其优异的特性被广泛应用,但是其凝固过程相对比共晶合金的转变较为复杂,导致目前较为成熟的共晶转变理论不能对其适用。因此研究非共晶成分合金的共晶转变机理和相变路径,对理论和实践有重要的意义。本文使用玻璃净化法和循环过热法使Fe-B合金熔体达到稳定的过冷状态,通过触发形核的方式使熔体在不同的过冷度下进行凝固,借助高速摄影和红外测温观察再辉过程中的界面形貌和温度变化,进而研究界面移动速率和再辉速率之间的关系,并对再辉度对凝固组织和力学性能的影响进行讨论。之后,运用三种极端快冷的凝固的方式:深过冷、雾化法和单辊甩带法,制备极速凝固试样,对这些试样进行原位XRD分析,研究合金的相变路径。最后,对Fe-B合金进行过冷保温处理,研究不同保温时间对其凝固组织、初生相分数和显微硬度的影响。主要结论如下:通过深过冷技术研究非共晶成分Fe-B合金的凝固特性,发现再辉速率和界面移动速率均随再辉度的增大而增大;在相同的再辉度下,随着硼含量的增大,再辉速率与界面移动速率也增大。还发现随着再辉度的增大,界面移动时间与再辉时间的比值为定值,再辉度和界面移动速率与再辉速率的比值成反比,并计算推导得出比例系数与红外焦区的直径有关。对凝固组织和力学性能研究发现,随着再辉度（过冷度）的增大,初生相α-Fe细化,其显微硬度增大;而共晶组织从层状规则共晶变为粒状异常共晶,并且Fe₂B的显微硬度减小;随着硼含量的增大,合金的显微硬度整体呈上升的趋势。对Fe-B和Ni-B合金进行不同方式的极冷凝固,并对试样进行原位加热XRD分析。结果发现,带材Ni-B合金在室温下存在亚稳相Ni₄B₃,在加热过程中发生两次转变,组织中出现一定方向排布的枝晶,并逐渐粗化。在深过冷ΔT=250 K的Fe-B合金在室温下并未保留下亚稳相Fe₃B,加热过程只是过饱和相的析出,并且共晶组织完全变成粒状的异常共晶;在雾化条件下,小颗粒的粉末存在Fe₃B和Fe B相,在800℃时转变为α-Fe和Fe₂B;大颗粒粉末中的Fe₃B并未发生转变;粉末在加热过程中出现粘黏现象,颗粒表面的析出组织增多,有些发生严重的畸变。对Ni-3.2wt.%B和Fe-3.4wt.%B合金成功实现了过冷保温处理,最高保温时间分别达到508 s和593 s。研究发现,随着保温时间的延长,初生相ɑ-Ni和α-Fe的硬度都减小,而Ni₃B和Fe₂B的硬度都增大。初生相的形貌随保温时间的延长,由棒状转为球状,边角变圆滑;共晶相Ni+Ni₃B的形貌从长条片层状变成网状,再变成细小的片层状;共晶组织Fe+Fe₂B的层状规则共晶变成粒状异常共晶。Ni-3.2wt.%B合金的初生相分数,随着再辉度的增大而显著增大;在相同再辉度下,初生相分数随着保温处理时间的延长而增大,但是其增幅逐渐减小,说明过冷熔体的初生相分数受再辉度和保温处理的共同影响。