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高熵合金是一种全新的合金设计理念,研究证明一些高熵合金具有优异的性能,如高温稳定性,高强度,卓越的耐蚀性,出色的耐磨性,储氢性能等,有望在工业生产和工程应用领域广泛使用。而在材料的工程应用中,力学性能指标是非常重要的设计参数。通过对目前高熵合金的研究报道进行总结,发现高熵合金的室温高温力学行为和变形机制少有研究。此外,文献中高熵合金的弹性模量具有很宽的值域,且大多是通过压缩试验测量的。而测量方法对试验得到的弹性模量值是否有影响,也未见报道。同时,目前还没有一种理论方法被提出用来计算或预测高熵合金的弹性模量值。基于以上思考,本论文选择组织结构简单稳定,力学性能优良的AlxCoCrFeNi(摩尔比,x=0.15,0.4,0.6,0.8,分别命名为Al0.15,Al0.4,Al0.6,Al0.8)高熵合金体系进行了研究。合金铸态组织呈典型的树枝晶形貌,Al0.15和A104为FCC单相固溶体,随着Al含量继续增加,开始出现BCC相,且BCC相的含量随Al成分的增加而增多,Alo.6和Al0.8为FCC+BCC双相组织。通过热力学计算和高熵合金固溶体形成法则可判定,本实验中所用四种成分合金是高熵合金。合金的硬度随着Al含量的增加而升高,Al0.8的显微维氏硬度为390.0±5.1HV。压缩试验表明Al0.15和Al0.4的塑性优异。随Al含量增加,合金屈服强度和抗压强度显著提高,Al0.8展现出高达2.885GPa的抗压强度,同时还具有21.3%的塑性应变量。从断裂类型来看,Al0.6为准解理断裂,Al0.8为解理断裂。拉伸试验表明Al0.15室温屈服强度为241.6MPa,抗拉强度达798.3MPa,断后伸长率有55.4%。高温下,Al0.15屈服强度和抗拉强度均降低,但塑性良好。Al0.4室温抗拉强度达906.4MPa,随温度升高,屈服强度增加,抗拉强度下降,塑性也大大降低。Alo.6屈服强度最高,室温为470.9MPa,强度和塑性随温度升高呈现下降的趋势。从断裂机理看,随温度升高,合金从韧性断裂转变为脆性断裂,从穿晶断裂转变为穿晶+沿晶混合断裂模式。合金Al含量对弹性模量影响不大,但测试方法影响较大。拉伸和超声的测试结果相近,而压缩试验可能引起较大的偏差和波动。对于AlxCoCrFeNi高熵合金,利用混合法则计算的弹性模量与拉伸、超声相近,表明该公式可用于估算高熵合金弹性模量。对报道的弹性模量分析表明,一些报道的实验结果与计算结果吻合较好,也有相当部分的实验报道结果与计算结果差距较大,其原因可能在于变形测量不准确。因此,建议今后在报道高熵合金弹性模量时,应明确应变测试方法,以期提供更具参考的数据。