本文以CrMnFeCoNi高熵合金为研究对象,探究了其在123K~298K温度范围内的变形行为,表征了其在低温变形过程中微观组织结构,探索了低温对其变形机制的影响规律。低温拉伸测试结果表明,CrMnFeCoNi高熵合金力学性能随着温度的降低逐渐提升,屈服强度、断裂强度以及延伸率分别从298K时的170MPa、300MPa及24%逐渐增加至123K时的320MPa、650MPa及34%。拉伸变形过程中,高熵合金的应变硬化速率在123K时最高,298K时则最低,表明其在低温下的应变硬化能力更强。该高熵合金在弹性变形过程中不同取向上晶体的晶格应变差异明显,表现出强的弹性各向异性行为。而随着温度的降低,合金晶体的弹性各向异性显著加剧。同时,合金塑性变形过程中衍射峰峰强以及半高宽的演变则表明合金内部应力场显著变化。受弹、塑性各向异性的影响,该合金在变形过程中的晶格常数-真应力曲线的斜率由298K时的0.24增加至123K时的0.36,表明低温下其内部晶体具有较大的晶格畸变,这增加了位错在{111}晶面上的晶格阻力,阻碍了位错的成核,宏观上表现为高熵合金的低温屈服强度明显增加。同步辐射高能X射线原位拉伸测试并没有检测到新的衍射峰,表明当该高熵合金的测试温度从298K降低至123K时,合金内部并没有类似的马氏体相变出现;但是,透射电镜下发现123K下拉伸变形后的试样内部有纳米孪晶产生。孪晶的产生为合金塑性变形提供了除位错滑移之外的一种新的变形方式;同时,孪晶界也一定程度上增加了位错运动的阻力,产生了动态的“Hall-Petch”效应。此外,该合金低温变形过程中的位错密度显著高于室温。因此,位错塞积和孪晶强化的共同作用致使CrMnFeCoNi高熵合金低温应变硬化能力增强,强度以及塑性也随之增加。该FCC结构的高熵合金塑性变形时,晶体中Shockley部分位错的滑移会在其所掠过的区域内产生层错。由位错滑移诱导的层错通常伴随着孪生的出现。通过计算发现,该合金的堆垛层错能在相同应变条件下,123K时为16mJ/m~2,当温度为298K时其值则升至35.6mJ/m~2。低温环境使得该合金在拉伸变形过程中的层错能明显降低,致使层错在低温下产生的概率更大。同等应力条件下,合金在123K下的堆垛层错率为0.04,而298K时仅为0.015。CrMnFeCoNi高熵合金在低温变形过程中堆垛层错能的降低是其在123K温度下纳米孪晶出现的原因。该高熵合金低温环境下应变硬化程度的加剧会延缓在其变形过程中颈缩的出现。同时,滑移带数目的增加也表明其在低温拉伸时位错数量有所增加,继而导致合金强度增加。而低温下合金断口韧窝尺寸变大、深度变浅则不利于第二相颗粒的继续存在,使得位错极易滑移至晶界处塞积,宏观上则表现为该合金低温下的延伸率显著提升。室温预压缩变形的应变量从20%增加至50%时,高熵合金内部位错密度显著增加,但是并没有孪晶产生。而当低温预压缩变形量达到5%时,其内部不但产生了大量位错,并伴有层错出现。当压缩应变量达到9%时,其内部存在位错、层错以及部分纳米孪晶。应变量达到12%时,合金内部位错以及孪晶数量明显增加。应变量达到50%时,其内部位错以及纳米孪晶的数量进一步增长。123K温度下,本文所用的CrMnFeCoNi高熵合金在123K下的压缩应变量达到9%时,会产生孪晶,并随着应变量的增加,孪晶的数量也逐渐增加。