非晶合金由于原子排列混乱,不会产生晶体缺陷,拥有优越的机械性能、物理性能、化学性能,因而引起了人们的广泛关注。非晶合金在热力学上处于非平衡态,在某些情况下会自发地向稳态发生转变,导致非晶合金性能发生改变。非晶合金在远低于玻璃转变温度条件下进行变形时,通常局限在高度局域化的剪切带内,并沿剪切带快速扩展导致发生突然断裂。这些都限制了其作为工程材料的广泛应用。由于非晶合金的形成与熔体冷却速率密切相关,不同的熔体冷却速率将导致不同的微观结构,从而对非晶合金的性能产生一定的影响。另外,在加热过程中,非晶合金中的自由体积含量和晶化相体积分数会发生变化,从而导致其性能发生变化。为了揭示非晶合金的结构变化对非晶合金性能的影响规律,本文以Zr₆₅Cu_17.5Ni₁₀Al_7.5非晶合金为研究对象,制备不同厚度（1 mm、2 mm和3 mm）的片状试样,研究熔体冷却速率与其热力学参数和弯曲塑性的关系;对厚度为1 mm铸态试样在571-771 K进行等温退火处理,研究自由体积含量及晶化相体积分数与其热力学参数和弯曲塑性的关系。在本文中,利用XRD和DSC分别对试样的结构和热稳定性进行表征,采用Instron万能实验机对试样进行三点弯曲实验,采用SEM观察其断口形貌。通过对相关结果进行分析和讨论,得到了以下主要结论:不同冷却速率的Zr₆₅Cu_17.5Ni₁₀Al_7.5非晶合金的晶体长大机制均为形核率随时间增加的扩散控制的三维长大;1 mm和2 mm试样的晶化激活能几乎相同,3 mm试样的晶化激活能有所增大;随着冷却速率的降低,晶化开始温度、晶化峰值温度先降低再升高,而玻璃转变温度却先升高再降低。随着冷却速率的降低,自由体积含量降低,使非晶合金的弯曲塑性逐渐降低。在实验设备允许的位移条件下,1 mm试样没有发生断裂,2 mm和3 mm试样的断裂为典型的杯锥型断裂。通过断口形貌观察发现,随着弯曲塑性的降低,剪切带密度、临界剪切台阶宽度和脉状花样密度减小。另外,随着冷却速率的降低,Zr₆₅Cu_17.5Ni₁₀Al_7.5非晶合金中的晶化相体积分数逐渐增加,使弯曲强度经历了一个先降低后升高的转变。经不同温度等温退火后,Zr₆₅Cu_17.5Ni₁₀Al_7.5非晶合金的热力学特征温度较铸态没有明显的变化,结构弛豫焓随着退火温度的升高而逐渐降低。自由体积减少,导致退火态试样的塑性均低于铸态1 mm试样的塑性。需要注意的是,在Tg及Tg以上进行等温退火处理会导致试样出现晶化相。当晶化相体积分数较少时,可对非晶合金的塑性起到一定的强化作用,但并不能补偿自由体积减少导致的塑性降低;当晶化相体积分数较高时,直接导致非晶合金塑性的恶化。不同冷却速率和等温退火处理后Zr₆₅Cu_17.5Ni₁₀Al_7.5非晶合金的三点弯曲实验结果表明,自由体积含量越高,该非晶合金的塑性越好。