ZrCuAlNiTi体系非晶合金的良好非晶形成能力和优异的力学性能以及理化性能,具有广阔的应用前景,特别是作为医用生物材料,有着显著的优势。但该合金体系中的镍元素对人体有毒副作用,因此,开发和研究不含镍元素的Zr基非晶合金,一直是这类非晶合金研究中所关注的重点。本文以Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₄Ti非晶合金为基础,选择Ag、Hf、Fe和Sn四个元素,采用单一元素和多个元素组合方式,逐渐替换Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₄Ti非晶合金中的Ni元素。设计了Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₃TiAg、Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₂TiAgHf、Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀NiTiAgHfFe和Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀TiAgHfFeSn四种合金成分,用非自耗电弧炉熔炼和铜模吸铸技术,制备了不同直径的Zr基非晶合金圆棒。通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）测试分析了四种非晶合金的结构。用差示扫描量热（DSC）分析技术,研究了四种非晶合金的非晶形成能力和热稳定性。用Instron万能材料试验机和扫描电子显微镜（SEM）测试分析了非晶合金的力学性能和断裂行为。实验结果显示,本文所设计的四种非晶合金成分,其非晶形成能力和热稳定随添加元素种类的增加而增大。在临界直径为4mm时仍可获得完全非晶化的圆棒,其临界直径均大于基础非晶合金的临界直径。通过不同加热速率的DSC测试分析发现,随着升温速率的增加,DSC曲线放热峰右移,四种非晶合金的特征热物性参数呈向高温方向移动的趋势。用的Kissinger公式和FWO公式,分析和计算晶化动力学的特征参数和晶化激活能。结果显示,与基础非晶合金相比,特征温度激活能均有不同程度提高,表明其热稳定性增强。通过力学性能测试发现,四种Zr基非晶合金的维氏硬度随Ni的原子百分比的降低而减小。压缩强度的变化没有明显的规律性。其中成分Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₂TiAgHf非晶合金的压缩强度最大,高达1912MPa,比基础Zr₅₅Cu₃₀Al₁₀Ni₄Ti非晶合金的压缩强度提高3.35%。对断口分析发现,压缩试样的断裂均沿小于45°角的方向呈剪切断裂,其断裂行为显示了典型的室温脆性断裂。