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Cu-Zr-Al非晶合金因其独特的物理、化学和力学性能成为极具应用前景的先进材料。然而,此体系非晶合金仍然存在很多基础问题有待深入研究。本文以Cu46Zr46Al8大块非晶合金为研究对象,采用机械方法中的变形处理和化学方法中的微合金化对其进行处理,先后研究了轧制变形和元素添加对基体非晶合金的玻璃形成能力、热稳定性、力学性能和腐蚀性能等方面的影响。最后,对含内生晶相的Cu46Zr46Al8非晶复合材料进行了深冷处理,并系统探讨了深冷处理对非晶复合材料的相变、力学和腐蚀性能的影响及机制。铸态Cu46Zr46Al8块体非晶合金具有非常好的玻璃形成能力和较高的热稳定性。其过冷液相区△Tx、约化玻璃转变温度Trg和γ参数分别为81K、0.608和0.421;其晶化初始点和晶化峰的晶化激活能Ex和Ep分别为355kJ/mol和403kJ/mol。此外,合金的晶化过程为两阶段晶化。随晶化体积分数的增加,其晶化过程由初期的一维、二维和三维形核与长大机制演变成后期的初级晶体相长大和二级晶化相的形核、长大共同的作用机制。并且,晶化激活能也随之逐渐增大,合金的热稳定性提高。轧制变形和元素添加降低了铸态Cu46Zr46Al8块体非晶合金的热稳定性,其晶化激活能分别随变形量和元素含量的增加而下降。轧制变形量由0增加到28%时,晶化激活能Ex和Ep分别下降到251kJ/mol和250kJ/mol。当Ti元素含量由0增加到8at.%时,玻璃形成能力也随之降低。其过冷液相区△Tx由81K下降到36K,约化玻璃转变温度Trg由0.608下降到0.566,y参数相应地由0.421下降到0.381。此外,随Ti元素含量的增加,非晶合金体系的晶化行为由基体非晶合金的一级晶化向二级、三级甚至四级晶化演变。其相应晶化激活能随Ti含量的增加表现为下降的趋势,但不是线性变化。轧制变形和元素添加都可以显著改善铸态Cu46Zr46Al8块体非晶合金的力学性能,在不降低材料断裂强度的同时提高了其塑性变形能力。轧制变形量由0增加到28%时,其室温压缩断裂强度由1754MPa增加到2237MPa,塑性应变由0%增加到11.9%。四元Cu-Zr-Al-Ti非晶合金系的压缩断裂强度和塑性应变随Ti元素含量的增加不是线性增加的趋势。当Ti元素为3.2at.%时,其塑性变形能力达到最大,断裂强度和塑性应变分别达到1950MPa和12%。高密度并相互交织的剪切带是非晶材料塑性提高的主要原因。此外,轧制样品剪切带的形成是绝热升温和局域扩张共同作用的结果;添加Ti元素的合金样品的剪切带形成主要是局域扩张机制。腐蚀性能测试结果表明,铸态Cu46Zr46Al8块体非晶合金在NaCl中性溶液中发生活性溶解,在NaOH碱性溶液中产生钝化现象,其阻抗谱由单一的容抗弧组成。浸泡处理降低了 Cu46Zr46Al8块体非晶合金的耐腐蚀性能。浸泡24h后,其腐蚀电流密度增加,腐蚀性能下降。其阻抗谱由高频容抗弧、中频容抗弧及低频的扩散阻抗组成,具有三个时间常数。添加Ti元素改善了 Cu46Zr46Al8块体非晶合金在不同介质中的耐腐蚀性能。与基体合金相比,四元Cu-Zr-Al-Ti非晶合金系在中性NaCl溶液中的腐蚀电流密度下降,腐蚀电位提高;在NaOH碱性溶液中均发生钝化现象,钝化范围比较宽,维钝电流密度较低。此外,添加Ti元素后,各非晶合金在1mol/LNaOH溶液中的电化学阻抗也都是由单一的容抗弧组成,说明非晶合金表面形成的氧化物对其具有保护作用。深冷处理使Cu46Zr46Al8块体非晶复合材料发生晶粒细化、马氏体相变等组织演变。深冷处理后,其晶粒尺寸由铸态时的3μm减小到2μm,基体中部分B2结构的CuZr相转变成B19’CuZr马氏体相。组织结构的变化影响了非晶复合材料的室温力学性能。深冷72h后,显微硬度和室温压缩断裂强度分别达到574Hv和1759MPa,与深冷前相比,分别提高了 18.55%和37.5%。深冷处理虽然提高了其显微硬度和室温压缩断裂强度,但加剧了材料的脆性断裂过程。此外,由于深冷导致的马氏体相的出现,其腐蚀性能并没有得到改善。深冷处理诱发非晶复合材料马氏体相变的研究表明,深冷处理有可能为制备马氏体金属玻璃提供一种新方法。