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在航空航天及一些相关领域内对具有优异高温强度和低密度的金属合金有着极大的需求,但常见的Ni基高温合金在较高温度下目前已接近其使用极限,因此需要发展更多耐高温的新型金属材料来满足相关应用。传统的合金主要是基于一种或两种主要元素,而高熵合金作为近年来引起极大关注的一类材料,打破了传统合金设计思路。高熵合金理念指的是三种及以上金属元素按等原子比或近等原子比设计材料的新方法,利用这种策略已经研制出了大量具有独特性能的新型合金。因此,将高熵合金策略运用到高温合金的设计与制备过程中,对于开发新型高温合金能够做出有益的尝试。高温稳定性对于合金在高温下能否长期服役具有非常重要的意义。同时,一些已经开发出来的难熔高熵合金具有较高的熔点,但往往室温塑性较差。因此本研究首先选择具有较好室温塑性的难熔高熵合金Hf0.5Nb0.5Ta0.5Ti1.5Zr,采用吸铸、均匀化、冷轧和再结晶等工艺制得其初始状态,然后在500-900℃对合金进行长达14天的退火以探究其热稳定性。结果发现,合金在800℃以上保持初始单相BCC结构;在700℃时晶界和晶内出现富含NbTa的析出物,成分分析表明这是一种二元相的五元演变体;在500℃退火后发现了由三相组成的更为复杂的组织:富集Ti的HCP相、富集Hf和Zr的BCC1相以及富集Nb和Ta的BCC2相。整体来看,晶界处由包含BCC1和BCC2相的层片状结构组成;而晶内区域则是由包含HCP、BCC1和BCC2相的复杂篮状析出物组成。考虑到这种合金室温密度仍然有降低的空间,因此本研究中引入Al来代替Hf和Ta,从而降低合金密度值,同时Al与Ti、Nb等元素原子半径尺寸接近,更容易形成单相固溶体;再用密度相近的V代替易于生成金属间化合物的Zr。依据高熵合金固溶体形成准则,设计得到了AlNb0.5Ti1.5V合金,同时调整其成分元素原子比例得到AlNbxTiV（x=1.5;2）合金。经过测试分析,结果表明,AlNb0.5Ti1.5V和AlNbxTiV（x=1.5;2）均为单相BCC固溶体,其中AlNb0.5Ti1.5V合金的密度为4940 kg/m3,为密度非常低的难熔高熵合金;而AlNb2TiV合金在室温的强度和塑性明显优于等原子比的AlNbTiV合金,AlNbxTiV（x=1.5;2）两者在高温的力学行为表现明显优于Cr-Nb-Ti-V-Zr体系、AlNbTiVZr、HfNbTaTiZr等低密度难熔高熵合金,其中,AlNb1.5TiV在800℃时拥有最高的压缩屈服强度,达到了766 MPa。上述研究表明,对于那些在高温下被认为是单相的难熔高熵合金而言,在适当的退火条件下可能会发生相的分解转变,因此需要进行更多的工作来探究其高温稳定性;同时,利用高熵合金固溶体形成准则设计制备的合金,反过来验证了该准则的准确性与可行性,也为设计新的低密度难熔高熵合金进行了方法探索;通过调整合金元素的比例,得到塑性与强度综合表现优异的合金,这为寻找具有潜在应用价值的新的高温合金提供了参考。