非晶合金由于具备优良的力学性能，成为人们研究的热点。与晶体材料不同，非晶合金不存在晶粒、晶界等结构，因此在远低于玻璃转变温度进行塑性变形时，不能通过位错滑移等能量耗散机制来缓解和释放应力集中。通常，非晶合金在远低于玻璃转变温度进行变形时，应力集中在高度局域的剪切带内，单一剪切带的扩展导致材料发生完全的脆性断裂。远低于玻璃转变温度下的低塑性极大的限制了其在工程领域中的应用。为了改善其塑性，研究者们通过各种方法来促进剪切带的增殖，并通过对剪切带的分析来研究其力学性能。在一些研究中发现，深冷处理能够提高传统金属材料的力学性能。如果对非晶合金也进行深冷处理，是否也会达到改善其力学性能的目的呢？为此，本文以Zr60Al15Ni25块体非晶合金为研究对象，将其浸入液氮中保温不同时间后取出。随后，采用维氏显微硬度计进行压痕实验与硬度实验，获得规律性明显、便于研究的压痕，采用扫描电镜（SEM）对剪切带形貌进行观察，并用X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）等对深冷处理后的非晶合金的微观结构、热稳定性进行分析。另外，由于非晶合金热力学上处于亚稳状态，低于其玻璃转变温度Tg下的弛豫退火能够使其向稳定的趋势发展。故本文在深冷处理后，对其进行弛豫退火，来研究其力学性能的变化。通过分析，深冷处理后，非晶合金压痕下方的半圆形剪切带数量增多，相邻剪切带之间的间距变小、整体密度增加、剪切带形貌变的平滑。通过自由体积与原子粘滞性的分析，可以确定，非晶合金的塑性得到提高。深冷处理后的合金试样，硬度都比铸态的高。由此说明深冷处理能够同时提高非晶合金的塑性与硬度。深冷处理后的非晶合金试样再进行等温退火实验，剪切带的间距变的更小，压痕整体形貌变大，原子组态向有序化转变，合金塑性进一步提高，并且硬度也进一步提高。深冷与弛豫退火两种处理方式对非晶合金力学性能的提高得到了累加的效果。在低于Tg温度下进行的不同温度的等温退火实验表明，随着退火温度的升高，弛豫效果更加明显，原子结构更加稳定，从而力学性能的提高也更强。