中文摘要：

对大块非晶合金进行大塑性变形处理，研究塑性变形过程中非晶合金的近邻原子数、局域有序结构类型和尺寸的变化规律；研究大塑性变形诱发大块非晶合金晶化的热力学和动力学，分析变形晶化组织的结构特征及其对力学性能的影响；考察大塑性变形对大块非晶合金后续退火晶化动力学和析出相类型、形貌的影响，研究大块非晶合金的变形稳定性及其和热稳定性的关系。上述研究有助于认识材料在大塑性变形作用下原子的激活和跃迁规律，弄清非晶合金的热稳定性和塑性变形稳定性的区别和联系，发展塑性变形和退火相结合的非晶晶化的技术原理。

结论摘要：

非晶合金处于热力学上的亚稳态，在应力作用下原子被激活时就可能在远低于玻璃转变的温度下发生结构的变化。本项目在室温和液氮冷却温度下以不同的应变速率将多种块体非晶合金轧制到不同的应变量，用X射线衍射仪、高分辨电镜、差示扫描量热仪及显微硬度计等分析测试了变形试样的微观组织和性能。结果表明，非晶合金在塑性变形过程中存在自由体积饱和现象，饱和自由体积及其临界应变随应变速率的提高而上升，过度塑性变形时自由体积大量聚合形成纳米孔洞是导致自由体积饱的主要原因。变形过程中相分离的出现不影响自由体积，但纳米晶化的发生会导致自由体积的降低。非晶合金的玻璃形成能力高，变形过程中的结构稳定性好，但原本容易在退火过程中析出的亚稳初生相难以在变形诱导的晶化过程中出现。非晶合金在变形诱导的结构变化过程中，首先发生化学成分的偏聚，然后再发生拓扑结构的变化。塑性变形诱导产生的纳米晶含有较多的晶体缺陷，减弱纳米晶化的强化效果。塑性变形过程中相分离、特别是纳米晶的出现，能够显著加快退火过程中的晶化过程。