非晶合金是原子排列长程无序,短程有序,宏观上呈现出各向同性的多组元合金体系。非晶合金由于独特的结构,呈现出了一系列优异的力学性能,如高强度、高硬度、高耐磨性能、很强的耐腐蚀性能以及优异的磁学性能。尽管非晶合金秉承了传统晶体合金的大多数优异的力学性能,但仍然面临着五大工程应用难题,即非晶态的结构仍然未知,玻璃转变机制尚未清楚,玻璃形成能力较弱,变形机制不清楚以及几乎为零的拉伸塑性。后面三个难题极大的限制了块体非晶合金作为结构件面向应用。本文以Zr基非晶为研究对象,对其玻璃形成能力,应变硬化能力以及拉伸塑性进行探索。通过调节Zr_63.78Cu_14.72Ni_10-xCo_xAl₁₀Nb_1.5（x=0,1,2,5,8,9,10）非晶合金中Co与Ni的含量来探索合金元素对其玻璃形成能力的影响。采用先熔炼Zr-Nb共晶合金再制备母合金的策略,大幅提高了此合金的临界尺寸。研究表明,当Co含量为0-10%时,非晶合金的最大成型能力都大于4 mm。通过Co部分取代Zr-Cu-Ni-Al-Nb非晶合金中的Ni,形成Co与Cu之间正混合焓（6 kJ/mol）,以正的混合焓诱发非晶合金发生相分离。以原子百分比1-10%的Co部分取代合金体系中的Ni,合金体系发生了明显的相分离。在压缩力学性能上含Co的非晶均表现出了应变硬化现象,而未添加Co的样品没有。其强度增量dσ/dε分别为-1.9、1.7、2.4、1.6、1.4、1.6和3.0 GPa/单位应变。从断口形貌上,断口上均出现了大量韧窝,样品表面出现了大量剪切带。都具有良好的塑性,塑性分别是9.7%、8.2%、9.4%、7.7%、9.2%、7.7%、9.0%。Co的添加,样品强度降低不到4%,平均屈服强度分别为1547 MPa、1518 MPa、1506 MPa、1527 MPa、1566 MPa、1523 MPa、1495 MPa。并且发现两次相分离,一次相分离的分离相尺寸为10-20 nm,分布在基体之上;二次相分离的分离相尺寸<4 nm,分布在剪切带附近宽度范围约100-300 nm。通过对Zr_63.78Cu_14.72Ni₈Co₂Al₁₀Nb_1.5块体非晶合金进行超声冲击处理,改变合金内部结构,进而改变合金的力学性能。通过采用超声频率20 kHz,功率1 kW,超声冲击次数分别为0、4、8、12次,每次超声冲击时间为3-5 s处理非晶样品上下表面。研究发现,与未处理过的铸态样品相比较,超声冲击处理后,拉伸曲线出现了明显的屈服平台。而且随着超声处理次数的提高,其塑性先增加后减少,在冲击次数为4次时,平均塑性应变达到最大值1.24%。超声冲击处理后,样品中部出现相分离和表层纳米晶是引发非晶合金拉伸塑性的主要原因。从断口形貌上看,未经过超声冲击处理的样品,断口是典型脆性非晶断口形貌,由脉状花样及光滑区域组成。经过超声冲击处理的样品,脉状花样明显减少,这与样品应力状态改变有关。通过Co部分取代Ni,在非晶合金成分Zr_63.78Cu_14.72Ni_10-xCo_xAl₁₀Nb_1.5中,获得了一系列GFA大于4 mm的非晶合金成分,通过成分设计诱发相分离,以及超声冲击处理,进而提高非晶合金的力学性能,获得了7.7%以上的室温压缩塑性以及高达1.24%的室温平均拉伸塑性,并发现,通过形成不同尺度的相分离,在非晶合金中发现了强的应变硬化现象,为非晶合金在结构材料领域的应用奠定了基础。