目前,3D打印的钛基复合材料通常将陶瓷颗粒或晶态金属材料引入来提高钛合金的强度和耐磨性,但陶瓷类与钛基体的润湿性差,严重降低了复合材料的塑性和韧性,而晶态金属材料虽无润湿性问题但强度不高因而增强效果也有限。非晶合金具有高强度且与钛基体的润湿性好,是一种非常具有潜力的增强金属基的材料。3D打印非晶合金增强的钛复合材料有望于在获得高强度和优异耐磨性的同时,保持较佳的塑性和韧性从而为解决上述难题提供了一种新思路。本文以一种名义成分为Zr₅₅Cu₃₀Ni₅Al₁₀（at%）的Zr基非晶合金,因其玻璃形成能力高,良好的3D打印成形性以及与Ti6Al4V合金相当的杨氏模量和热膨胀系数（CTE）而作为添加的增强材料,3D打印成形了Zr₅₅Cu₃₀Ni₅Al₁₀（at%）非晶合金增强Ti6Al4V的金属基复合材料。利用X射线衍射仪（XRD）、光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线断层扫描仪（XRT）、激光共聚焦显微镜、电子万能力学试验机、显微维氏硬度计、纳米压痕仪、摩擦磨损试验机等实验手段系统研究了复合材料的组织结构演变,力学性能与磨损性能等。研究表明,10 wt%被认为是可以添加以获得优异的Ti基复合材料的最佳掺量。组织结构表明,3D打印的Ti6Al4V合金显微组织主要由细小的针状α′马氏体组成。添加10 wt%非晶合金后,成形的复合材料组织结构发生改变,其微观结构表现为椭圆形熔池,高白色对比度的相在熔池边界分布。高分辨率SEM表明其相类似于枝晶结构,TEM进一步精确辨明,复合材料形成了部分晶化（晶化相CuZr₂）的非晶合金纳米带（硬相）被β晶粒（软相）包裹着的独特的“硬/软”纳米结构增强体均匀分布于α’马氏体基体中。复合材料性能研究表明,在压缩和三点弯曲下,复合材料表现出较高的屈服强度（>1 GPa）,压缩塑性大于20%以及相当好的断裂韧性(K_Q=42 MPa m^1/2)。复合材料强度增加主要归因于Orowan强化机制,良好的塑性和断裂韧性则是由于形成的韧性β相,以及纳米级组成相与复合材料的各种界面的约束效应。同时,3D打印的复合材料的硬度和磨损性能也得到改善。通过单道微摩擦实验证明,硬质纳米结构增强体（主要为非晶）起到降低摩擦系数（COF）和磨损速率的重要作用。三维均匀分布的增强体能够减少基体表面下塑性变形引起的分层磨损,以及产生更多的保护性摩擦氧化物层以防止腐蚀磨损,故而复合材料具有更优异的耐磨损性能。