随着科学技术的发展,非晶合金以其高强度、高韧性、耐腐蚀及耐磨等优异性能,已在电子、机械、航空航天、微电子、化学工业和国防等众多领域得到广泛运用。由于资源的枯竭和环境的恶化,人们开始对极端低温环境进行了频繁探索,发现温度对材料的性能产生重要影响;同时由于人们对材料的研究已从宏观领域向微观领域发展,所以材料的精密加工也变得至关重要。因此研究温度因素对典型非晶合金材料力学性能的影响,对后续非晶合金材料的加工与应用具有指导性意义。基于现有国内外对于非晶合金力学性能的研究和低温纳米压痕测试技术发展研究。本文利用吉林大学自主研发设计的低温纳米压痕仪对Zr_52.5Cu_17.9Al_14.6Ni₅非晶合金进行压痕试验方案设计,通过纳米压痕曲线与扫描电镜压痕形貌分析了不同参数对Zr_52.5Cu_17.9Al_14.6Ni₅非晶合金力学性能的响应规律。本文首先介绍了Oliver-Pharr纳米压痕测试理论,针对Oliver-Pharr方法,提出了接触面积修正方法。接下来对自制的低温纳米压痕仪作简要介绍,对仪器的载荷、位移和机架柔度进行校准。本文采用标准熔融石英试样,将通过自制的低温纳米压痕仪所得到的纳米压痕曲线与商业化压痕仪所得到的纳米压痕曲线进行对比,从而提高自制的低温纳米压痕仪的测试水平,使利用该仪器得到的纳米压痕曲线具有良好的重复性和准确度。为了减小温度漂移问题对该仪器测试产生的误差,提出了减小压头与试样温差的方法,从而提高了试验结果的准确性。通过对Zr_52.5Cu_17.9Al_14.6Ni₅非晶合金进行纳米压痕试验,研究了载荷—压入压深曲线（P-h）的变化,探究了载荷、压入速率和温度（160K—295K）对Zr_52.5Cu_17.9Al_14.6Ni₅非晶合金力学性能参数的影响。试验表明:（1）随着压入载荷增大,Zr_52.5Cu_17.9Al_14.6Ni₅非晶合金材料的硬度逐渐减小,弹性模量逐渐减小,最后都趋于稳定;（2）随着温度的降低,材料的硬度逐渐增加,弹性模量逐渐增加;（3）随着压入速率的增加,载荷—压入深度（P-h）曲线的加载阶段“锯齿流变”现象变得不再明显;（4）Zr_52.5Cu_17.9Al_14.6Ni₅非晶合金试样在不同压头形状作用下产生的压痕形貌是不同的,并且材料对平压头最为敏感,其次为玻氏压头,最后为球形压头。借助扫描电子显微镜研究了Zr_52.5Cu_17.9Al_14.6Ni₅非晶合金压痕形貌的变化,试验表明:（1）随着载荷的增加,压痕周围剪切带增加,并且平压头作用下,载荷增加到一定值时,剪切带出现挤出断裂现象;但是球形压头在小载荷下都为弹性变形,没有残余压痕;（2）玻氏压头作用下,Zr_52.5Cu_17.9Al_14.6Ni₅非晶合金的压痕形貌为“环状剪切带”;平压头作用下,材料的压痕形貌为“花瓣形剪切带”,压痕内表面有类“酒窝”状结构;球形作用下,材料的压痕形貌为“交叉剪切带”;（3）玻氏压头作用下,随着加载速率的增加,剪切带总数量增加,单个剪切带的偏移量变小,但总体剪切带的偏移量几乎没有变化;在平压头作用下,随着压入速率的增加,压头周围的剪切带平均总偏移量有减小的趋势,并且单个剪切带偏移量减小,剪切带形貌变得更加尖锐;（4）随着温度的降低,Zr_52.5Cu_17.9Al_14.6Ni₅非晶合金压痕周围的剪切带逐渐减小。综上,Zr_52.5Cu_17.9Al_14.6Ni₅非晶合金的剪切带的与温度、压头形状、压入速率有关,其形成和扩展可由自由体积理论解释。