高熵合金是上世纪九十年代发现并命名的一种新型合金,它突破了以一种或两种元素为主元的传统合金设计理念,近年来已成为材料研究的热点之一。高熵合金被定义为五到十三种合金按照等原子比或接近于等原子比进行混合后所形成的合金,其中多主元金属元素混合所产生的高熵效应,使高熵合金具有简单的立方系晶体结构,并不形成金属间化合物或复杂相,因此高熵合金表现出很多传统合金所不具有的优异性能,如高加工硬化性、高硬度、耐腐蚀性、耐高温软化性、高电阻率、耐高温氧化性等。近几年的研究又发现了一些较简单的六方结构的高熵合金。但是目前对于高熵合金的研究大都靠实验室支持,做一些高熵合金相组成、性能检测和设计方面的工作,相关的理论研究较少,因此对其性能的研究结果非常有限。本文采用虚拟晶体近似的方法建立AlFeCrCuX(X=CoNi,TiZn)高熵合金的晶体模型,利用基于密度泛函理论的第一性原理的CASTEP软件包,计算了两种典型高熵合金AlFeTiCrZnCu和AlCoCrCuFeNi的结构及稳定性、弹性和塑性性能。通过对AlFeCrCuX(X=CoNi,TiZn)高熵合金结构性能的计算发现,高熵合金的原子种类较多的晶格常数小,密度大,说明多原子的高熵合金结合能较大,结构稳定;高熵合金元素含量对其结构也有一定影响,Al、Ti、Cr等元素含量增加会使高熵合金的晶格常数增大,密度减小,Fe和Ni等元素含量增加会使高熵合金的晶格常数减小,密度增大。对AlFeCrCuX(X=CoNi,TiZn)高熵合金基态总能量和生成热进行计算,生成热决定了高熵合金的热力学稳定性。六元合金体系的基态总能量最小,系统稳定性最好。从生成热计算结果中可以看出,除五元合金AlFeTiCrZn外的生成热皆为负值,说明两种高熵合金在热力学性能是稳定的,元素含量及压力变化并不会改变高熵合金的热力学稳定性。高熵合金需要很大的压力才会发生结构相变,因此在高压作用下的稳定性较好。AlFeCrCuX(X=CoNi,TiZn)高熵合金弹性性能的计算包括弹性常数、杨氏模量、体积弹性模量及剪切模量。通过弹性常数的计算结果可以判定高熵合金的力学稳定性及延展性;而通过VRH近似方法计算的杨氏模量、体积弹性模量和剪切模量,还能得到高熵合金的泊松比及剪切模量与体积弹性模量的比值,因此可以判定高熵合金的脆/韧性。面心立方结构高熵合金AlxCoCrCuFeNi的塑性主要是通过计算其广义层错能及广义层错能曲线来解释位错机制而体现。除了位错机制中的非稳定层错能及本征层错能的计算,二者的比值也对于解释位错机制至关重要。为了进一步描述位错分布还引入了P—N模型,并计算了 AlxCoCrCuFeNi高熵合金的Peierls应力及屈服强度。