由于同时具有稳定的多主元基体和高密度、分布均匀的共格第二相,析出强化的FCC（体心立方）高熵合金不仅展现出优异的室温力学性能,还被广泛认为是新一代高温结构材料的有力竞争者。然而,在FCC析出强化高熵合金的制备过程中,往往伴随着大尺寸脆性相的生成。脆性第二相的存在会诱发变形时的局部应力集中,从而导致材料失稳。此外,作为一种新型高温材料,对其在高温环境下的力学行为,尤其是高温蠕变行为的研究仍然不足,这极大的限制了该类高熵合金的后续开发与设计。因此,本文从FeCoNiCr基FCC高熵合金出发,开展了合金化元素种类、含量对析出行为及力学性能的影响规律及机理的研究,尝试建立合金组织、应变速率以及温度与高温蠕变性能以及变形机理的联系,并在此基础上探索新型多级析出强化高熵合金的成分设计准则与制备工艺。本论文主要的研究内容与结论如下:首先,以纳米 L12-Ni3（Al,Ti）和 Heusler-Ni2AlTi 析出强化的 FeCoNiCrAlTi FCC高熵合金为研究对象,系统揭示了外加合金化元素以及调整Ni、Al、Ti元素含量对FeCoNiCrAlTi高熵合金中析出相种类、尺寸及体积分数的影响规律。发现Nb、Ta、Mo元素的添加无法抑制原有脆性相（即Heusler相）的生成,反而会导致基体失稳。高含量B元素的添加虽然可以降低Heusler相的数量,但也会同时促进更大尺寸硼化物的生成。与外加合金化元素相比,研究发现Ni、Al元素含量的优化可以有效抑制Heusler相的生成,而Ti元素含量的提高可以显著提高L12相的体积分数。L12相是合金中的主要强化相,其体积分数的提高对强度的提升作用显著。相比L12相,Heusler相是一种较弱的强化相。少量Heusler相的生成对强度没有影响,而过多的Heusler会导致材料塑性急剧下降。最终,成分优化后的（FeCoCr）Ni35Ti2Al6实现了 Heusler相的消除。其次,系统研究了 FeCoNiCr基析出强化高熵合金的高温蠕变性能。发现组织优化后（FeCoCr）Ni35Ti2Al6高熵合金的高温蠕变性能得到了大幅提升,其蠕变寿命提高了 2.5倍,稳态蠕变速率降低了近一个数量级。通过分析蠕变过程中析出相的尺寸变化,发现其粗化速率仅为2.68×10-29 m3/s,远低于传统商用高温合金,表明高熵合金中的缓慢扩散效应可以有效延缓析出相的粗化。在低应变速率下,（FeCoCr）Ni35Ti2Al6析出强化高熵合金的应力指数约为5,位错攀移绕过机制为蠕变变形的主导机制。应变速率的上升会导致合金发生幂律失效,因此高应变速率下其应力指数增加为8,蠕变变形逐渐由位错滑移切过机制主导。析出强化高熵合金的幂律蠕变激活能和单相FeCoNiCrMn高熵合金中各元素扩散的激活能相近,高于纯金属及传统单主元合金元素扩散的激活能,表明缓慢扩散效应仍然作用于幂律蠕变的变形过程之中。此外,析出强化高熵合金蠕变门槛力约等于相同条件下Orowan应力的1/10,表明位错以局部攀移的方式越过粒子。随后,采用区别于传统合金设计的新理念,成功设计与制备出两种不同结构的多级析出强化高熵合金。其一,通过采用近析出相回溶温度再结晶以及时效的热处理工艺,得到具有不同尺寸的多级L12相强化的（FeCoCr）Ni35Ti5Al6新型高熵合金。相比于以传统热处理工艺制备的单一尺寸L12相强化的高熵合金,在室温和650℃高温条件下,该合金实现了强塑性的同时提升,并展现出极其优异的高温强度以及抗软化性,整体力学性能与Inconel 718合金相当。其二,利用高熵合金的多主元特性,通过成分微调得到了同时具有B2+L12两种高熵金属间化合物的（FeCoCr）Ni25Ti3Al9多级析出强化高熵合金。相比于（FeCoCr）Ni35Ti2Al6析出强化高熵合金,该合金的高温蠕变寿命实现了成倍的增加,在700℃/100MPa条件下,其蠕变寿命超过了10000h。最后,对（FeCoCr）Ni35TixAl6（x=1,2,3,4）析出强化高熵合金的抗氢脆性能进行了探索。发现析出相与基体的共格界面是一种可逆氢陷阱,具有较低的激活能,其值约为14.4～16.1 kJ/mol。氢的进入会加大局部变形程度（HELP机制）,诱发局域应力集中。当析出相体积分数较低时,局部的高流变应力会促使形变孪晶的产生,从而实现塑性的提升。而随着析出相体积分数的增大,孪生的临界应力也随之增大,形变孪晶被抑制,因此应力集中会诱发微裂纹的生成,导致材料塑性下降。本论文在系统研究成分与工艺对FeCoNiCr基析出强化高熵合金析出规律的基础上,深化了对其高温蠕变行为及变形机理的理解,并提出多级析出的理念进一步提升力学性能,可为后续开发具有优异高温性能的析出强化高熵合金提供指导。