高熵合金,也叫多主元合金,是由四种或四种以上等比或者近等比例元素混合而成的合金,因其对传统合金设计理念的突破以及多主元无序固溶体相结构导致的性能特殊性而受到广泛关注,尤其是面心立方结构高熵合金。这种合金通常具有良好的塑性和优异的低温断裂性能。但由于其较低的室温强度,极大地限制了其作为结构材料的应用和发展。因此本文以面心立方结构的CoFe MnNi高熵合金为基体合金,通过与锆(Zr)元素和铌(Nb)元素进行合金化来改善其组织结构与性能;系统地研究了随着锆(Zr)元素和铌(Nb)元素含量的变化对CoFeMnNiZrx和CoFeMnNiNbx系高熵合金组织结构与性能的演变规律。首先制备了一系列具有不同Zr含量的CoFeMnNi Zrx系高熵合金体系,对其相演化、局部力学行为和宏观力学性能研究发现,Zr元素的加入使合金的组织由粗大有序的FCC结构转变为典型的枝晶组织FCC+Laves双相结构。值得注意的是枝晶区为FCC结构,而枝晶间则表现为大量的Laves结构。随着Zr元素的加入且添加量的增多,合金组织中枝晶间Laves相的体积分数依次增大,合金的硬度、强度也随之有大幅提升。此外,纳米压痕测试结果表明,Laves相的存在使得合金枝晶间区域的硬度显著增高。其次对于CoFe MnNiNbx系高熵合金,本文研究结果表明,Nb元素的添加同样使基体单相FCC结构转变为FCC+Laves双相结构。Nb元素合金化导致该系合金的硬度、强度显著提高而塑性降低。且Nb元素的加入使得该体系合金维氏硬度由145HV增至325 HV。此外,利用纳米压痕技术,对合金不同相的硬度、弹性模量、初始塑性变形以及耐磨损性能等进行了研究分析。