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本文以Zr60Al15Ni25和Zr65Al7.5Cu12.5Ni10Ag5块体非晶合金为研究对象，进行了室温轧制和界面压痕实验，并采用ANSYS/LS-DYNA显式动力学有限元分析软件，分别对块体非晶合金Zr60Al15Ni25试件的室温轧制变形和Zr65Al7.5Cu12.5Ni10Ag5试件的Vickers界面压痕变形过程进行了有限元数值模拟；借助X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）、选区电子衍射（SAED）以及数字式显微维氏硬度计等实验手段，对两种不同成分的Zr-基非晶合金铸态及变形区内的微观结构作了测试与分析。通过上述方法系统地研究了塑性变形及变形区内应力分布对块体非晶合金微观结构的影响。室温轧制实验中，Zr60Al15Ni25块体非晶合金获得了高达95%的变形量而不发生断裂。在轧制变形区内观察到了大量剪切带，表明非晶合金在轧制过程中发生了非均匀塑性变形。根据STZ理论，轧制过程中当最大剪切应力达到材料屈服应力时，非晶合金局部将发生剪切转变，造成合金结构发生剪切膨胀，产生大量过剩自由体积从而使非晶合金发生屈服。有限元模拟结果表明，非晶合金在室温轧制过程中，当压下率大于10%时，轧制变形区内大部分区域的最大剪切应力值超过了屈服应力，根据Tresca屈服准则，非晶合金发生了非均匀塑性变形。变形区内应力分布对非晶合金塑性变形过程中剪切带的形成有一定的促进作用，这与实验结果相符合。Vickers界面压痕实验中，Zr65Al7.5Cu12.5Ni10Ag5块体非晶合金界面压痕下方发现了大量半圆形剪切带和少量射线状剪切带，表明界面压痕变形为非均匀塑性变形。利用HRTEM观察到了压痕尖端下方（B区域）有直径60nm的球形晶体和5nm的准晶体析出，表明非晶合金在Vickers界面压痕塑性变形过程中发生了晶化，并且在压头下方不同区域（尖端区域B、基体棱区域A、界面棱区域C）的晶化程度不同。有限元模拟结果表明，非晶合金在Vickers界面压痕过程中，压头下方不同区域的应力分布与剪切带分布存在明显的差异性，这将影响非晶合金在压痕过程中的晶化行为。