B2相强韧化的块体非晶合金复合材料（BMGCs）兼具高强度和大塑性而受到研究者广泛关注,其高强度主要来自于非晶相的贡献,大塑性得益于B2相的相变诱导塑性（TRIP）效应及其对剪切带扩展的阻碍。然而目前的研究主要集中在对B2相室温强韧化机理的研究,作为复合材料的组成相,研究非晶相的变形行为对于设计开发具有优异力学性能的非晶合金复合材料同样至关重要。同时,该类非晶合金复合材料的低温和高温变形机理尚不明确。此外,B2相的体积分数与变形过程中剪切带的关系也有待进一步深入研究,这对于全面揭示非晶合金复合材料变形的本质具有重要意义。基于此,本论文主要采用原位拉伸,同步辐射及纳米压痕技术,系统研究B2相强韧化的Cu47.5Zr48Al4Nb0.5非晶合金复合材料在制备过程中冷却速率对非晶基体的结构特征及变形行为的影响,探究B2晶体相与剪切带之间的相互作用及演变规律,明晰该非晶合金复合材料的低温及高温变形行为。非晶态固体的初始塑性预示着剪切变形的启动,这是一个与微观结构演变密切相关的随机过程。冷却速率对非晶基体微观结构的演变起着至关重要的作用,然而,冷却速率如何影响其初始塑性尚不清楚。通过系统研究不同冷却速率下Cu47.5Zr48Al4Nb0.5非晶合金复合材料中非晶相的初始塑性,发现非晶基体的初始塑性是通过纳米压痕曲线中第一次位移突进（Burst）来实现的,随着冷却速率的降低,这种突变的发生表现出更加显著的随机性（Stochastic）。根据自相关分析和协同剪切理论,非晶基体初始塑性启动的随机行为归因于非晶基体中的初始自由体积及变形过程中激活的剪切转变区（STZ）。以较快的冷却速率制备的样品,其非晶基体中存在较高含量的初始自由体积,这有利于变形过程中STZ的形核。此外,初始突变尺寸越大,非晶基体中的自由体积含量越高,使得STZ尺寸越大。大尺寸STZ有助于多重剪切带的产生,使初始塑性启动的随机性减弱,获得更加显著的塑性变形。非晶相的流变力学行为对于研究其结构特征与力学行为的本征关系具有指导意义,为进一步探究非晶基体结构与性能的关系,采用室温纳米压痕蠕变的方法表征制备过程中的冷却速率对非晶基体流变行为的影响。研究表明,通过较高的冷却速率制备的样品,其非晶基体表现出更显著的纳米压痕蠕变行为,但剪切粘度较小,基于协同剪切模型计算的非晶相STZ的体积随冷却速率的增加而增大,阐明了纳米压痕蠕变变形过程中产生的过量自由体积的演化过程,较松散的原子排列导致较大的STZ体积,从而促进室温纳米压痕蠕变变形。为了研究该非晶合金复合材料中剪切带的形成及后续的演变,采用原位拉伸测试实时观察剪切带的演变规律,同时为了便于追踪剪切带的产生,在拉伸样品中间位置引入缺口。结果表明,所有类型的剪切带都可分为两大类,即由两相界面应力影响区（SAZs）控制的剪切带和远离SAZs的剪切带,且不受SAZs控制的剪切带导致了材料的最终断裂。基于对变形过程中弹性能释放的分析,可以通过降低剪切带中平均弹性能的耗散来延迟远离SAZs的剪切带的扩展,较高的杨氏模量和B2相体积分数可有效降低剪切带释放的平均弹性能,进而改善非晶合金复合材料的塑性。无外加缺口的情况下,剪切带的类型和产生顺序与B2相体积分数密切相关,且B2相体积分数存在临界值,当高于该临界值时,只有受SAZs控制的剪切带产生,非晶合金复合材料表现出稳定的塑性变形能力,低于该临界值时,变形过程伴随着不受SAZs控制的剪切带产生,经计算可知,晶体相的临界体积分数约为29.63%。同时发现,大尺寸晶体相比小尺寸晶体相承受更大的应变,有助于材料由脆性断裂转变为韧性断裂。利用高能X射线衍射对该非晶合金复合材料的低温变形进行研究发现,该非晶合金复合材料的强度、加工硬化能力及塑性应变从298 K到153 K呈现逐渐增加的趋势,这是由于随着温度的降低,在变形过程中B2相的相转变程度逐渐增加,同时,低温促使非晶相中剪切带的增殖。在高温变形时,当温度低于1.1 Tg（Tg为玻璃转变温度）时,非晶合金复合材料的强度与温度呈线性关系,其中0.9 Tg为非晶合金复合材料由不均匀变形向均匀变形的转变点。且在663 K-723 K时,该非晶合金复合材料的变形由非晶相主导,在763 K变形时,晶体相的变形起主导作用。