多主元合金是一种全新的合金设计理念,其主要组元不是单一元素,而是一种接近等比例的主元配置。正是这种全然不同的设计原则,导致多主元合金往往形成简单固溶体,带来奇特的热力学和动力学效应,展现出优异的机械性能,具有重要的研究价值与应用前景。本文采用燃烧合成熔铸技术制备多主元合金,燃烧合成反应热力学分析结果表明,Fe2O3-CoO-NiO-Cr2O3-Al体系的燃烧合成反应可自发蔓延下去,其极高的燃烧温度可使Fe、Co、Ni、Cr和Al2O3熔化。通过对稀释剂、坯料密度燃烧合成工艺参数探讨,可获得纯净的合金熔体。由熔铸铸型的合理设计,实现了杂质和合金熔体在重力作用下的分离,并在石墨模具中凝固形成元素分布均匀的单一FCC固溶体铸锭,凝固组织为细小的胞状组织。研究了Al元素的添加对FeCoNiCr0.5多主元合金的组织和性能的影响,A1的添加促使合金相结构从FCC向BCC发生转变,随着BCC相的增加,合金的硬度和强度明显的提高。拉伸结果表明,FeCoNiCr0.5、FeCoNiCr0.5Al0.4和FeCoNiCr0.5Al0.6合金的加工硬化行为均呈现出明显的三个阶段,而Al0.2合金呈现出一个不同的拉伸变形机制,其拉伸塑性随着应变速率的增加而提高。而对于Al0.8合金,复合BCC/B2相纳米枝晶和枝晶间、晶界处析出的FCC/BCC相共晶组织使合金表现出高的压缩强度和塑性。此外,本文还探究了Cr含量的变化对FeCoNiCrx(x=0,0.5,1)多主元合金的组织转变及耐腐蚀性能的影响。FeCoNi合金和FeCoNiCr0.5合金均为胞状组织,随着Cr含量的进一步增加,FeCoNiCr合金发生了从胞状组织到枝晶组织的转变。不含Cr元素的三元FeCoNi合金在0.5 M H2SO4和3.5%NaCl溶液中均表现出一定的耐腐蚀性,FeCoNiCr0.5合金表现出优异的耐腐蚀性能,而过量的Cr添加导致FeCoNiCr合金在枝晶间区域发生了明显的局部腐蚀,Cr元素的偏析显著降低了FeCoNiCr合金的耐腐蚀性。