针对非晶合金在过冷液相区进行热塑性成形时的氧化问题,本研究分析了加热条件、表面形貌和应力状态对Zr55Cu30Al10Ni5非晶合金氧化行为的影响,讨论了其在过冷液相区的氧化机理,并评价了氧化后非晶合金样品的综合性能。通过改变加热温度和保温时间,观察在不同加热条件下非晶合金的氧化行为。根据热重曲线和等温晶化曲线,发现其氧化动力学行为遵循多级抛物线速率定律,且其动力学行为转变是由晶化引起的。氧化层表面会形成由单质Cu和CuO组成的析出颗粒,氧化层的主要成分是t-ZrO2、m-ZrO2以及A1203。随着氧化程度的加剧,氧化层结构由单层向多层转变。非晶合金在过冷液相区的氧化速率是由离子扩散控制的,Cu离子向外扩散而O离子向内扩散。通过表面磨抛处理,使非晶合金获得不同的表面形貌,分析表面形貌对氧化速率的影响。研究表明,随着磨料粒径增大,表面析出颗粒的尺寸和数量升高,而氧化层厚度也随之增加。热动力学分析证明,粗糙表面对氧化的促进作用是由表面划痕尖锐度,而不是表面粗糙度直接决定的。从扩散动力学的角度,解释了粗糙表面对非晶合金氧化的促进机理。通过在氧化过程中对样品施加恒定的拉／压载荷,分析应力状态对非晶合金氧化行为的影响。研究证实,压应力可以抑制非晶合金的氧化,而拉应力则能促进非晶合金的氧化,但是两者的作用效果都比较有限。基于对氧化前后非晶合金样品微观组织和化学成分的分析,讨论其在过冷液相区的氧化机理。在氧化早期,氧化物通过晶格扩散以树枝晶形态生长。当基体层完全晶化以后,氧化层通过晶界扩散进行生长。Cu离子持续从氧化层中的晶界处向外扩散,导致氧化层中出现相互连通的缝隙。气态O2分子通过这些缝隙进入氧化层内部,一方面继续推进氧化层的生长,另一方面也导致在已形成的氧化层中出现新的亚层结构。采用纳米压痕、纳米划痕和动电位扫描评价氧化后非晶合金样品的微观硬度、摩擦系数和耐蚀性能,分析氧化对非晶合金性能的影响。研究表明,在氧化后,氧化层和基体层的微观硬度显著提高：表面摩擦系数下降,有利于降低成形过程中的流动阻力：腐蚀电位升高,表明其耐蚀性能得到了改善。综上所述,Zr55Cu30Al10Ni5非晶合金在过冷液相区的氧化会显著影响热塑性成形产品的表面形貌、尺寸精度以及综合性能。通过控制非晶合金热塑性成形过程中温度和时间等参数,不仅能避免氧化造成的负面影响,还可能在成形的同时实现产品的强化。