多主元高熵合金是依据等原子比、高混合熵这样的合金设计理念而发展起来的,与传统的单主元合金或两主元金属间化合物不同,它一般由5种以上主要元素构成,各种主元协同起作用,这使得其组织和性能特点在许多方面有别于传统合金。本文利用电弧熔炼和铜模吸铸法制备了FeCoxNiCuAl(x=0.2、0.5、1、1.5、2、3)、 FeCoNiCuAINd、FeCoNiCuAlTi、FeCoNiCuAlSi、FeCoNiCuAlZr以及FeCoNiCuAlYx(x=0、0.1、0.3、0.5、1)等多种高熵合金,同时对FeCoNiCuAl合金进行了强磁场热处理。利用光学显微镜、扫描电镜、万能力学试验机及显微硬度计等手段,分别研究了Co含量、第六主元元素、Y含量以及强磁场热处理对高熵合金的相组成、微观组织及性能的影响。研究发现,FeCoxNiCuAl高熵合金的相组成、微观组织及性能与合金中Co含量的多少密切相关。FeCoxNiCuAl合金形成了固溶体,其相结构较简单,当x<2时,FeCoxNiCuAl合金由简单的体心立方(BCC)和面心立方(FCC)相组成,而FeCo3NiCuAl合金由单一的FCC相组成；Co元素能促进FCC相的形成,且随Co含量的增加,FCC相逐渐增多,且FCC相的晶格常数逐渐减小；相应地,Co含量的多少也影响了FeCoxNiCuAl高熵合金的力学性能,随着Co含量的增多,合金的抗压屈服强度逐渐下降、室温塑性逐渐增加,其压缩断裂方式也有所不同,x≤1时,合金表现为脆断,当x为1.5和2时,合金沿45。角方向断裂,FeCo3NiCuAl合金塑性很好,压成饼状；同时,合金的硬度也随Co含量的增加而减小,FeCoxNiCuAl(x≤1)的具有高硬度且硬度值相当,在535HV左右,在x≥1后,硬度随Co含量的增加而减小。在FeCoNiCuAl高熵合金中分别加入Si、Ti、Zr、Y和Nd可形成六元等摩尔比合金,其相组成、微观组织及力学性能不同。研究发现,当第6主元的原子半径与FeCoNiCuAl的平均原子半径相近或较小时,即加入Si和Ti时,合金的组织结构未发生明显改变,主要由BCC和FCC相组成,但FCC和BCC相的晶格常数及含量有所改变,合金的屈服强度、最大抗压强度和硬度明显提高,其最大抗压强度由FeCoNiCuAl的1.35GPa分别增加到1.93GPa(加入Si)和1.66GPa(加入Ti),同时塑性也稍有提高。而当加入原子半径较大的Zr时,在FeCoNiCuAlZr合金中形成复杂的化合物,力学性能显著降低。当加入原子半径更大的稀土元素,如Nd和Y时,在合金的组织中形成了脆性的富稀土相,直接导致性能变差。由于原子之间不同的混合焓值,通过能谱分析知,一般情况下都会发生元素的富集,通常情况下Cu元素偏聚于晶间。在FeCoNiCuAlYx高熵合金中随Y含量的变化,其组织结构及性能发生了一系列有规律的变化。少量添加Y对原合金结构影响不大,仍具有简单的FCC和BCC结构,屈服强度有所增加,但是塑性明显降低。该系合金中Cu、Y易富集于晶间,除等摩尔比FeCoNiCuAlY合金外,Y几乎全部存在于晶间,由于等摩尔比的合金中,Y的含量太多,两相中Y分布均匀,都形成了脆性的稀土相。随Y含量的增加,材料性能恶化,无塑性变形特征。FeCoNiCuAl高熵合金在不同均恒磁场强度和700℃下保温2小时后的研究结果表明,在磁场的作用下,合金中BCC相的(110)和(211)晶面在0.5T和6T时分别沿磁场方向有序化,但其形成原因和机理还有待于进一步研究。研究同时发现,在本实验所用的实验条件下,磁场能够起到改善和细化组织的作用。强磁场热处理后,该高熵合金的抗压强度变化不大,合金的屈服强度在0.5T和6T时,略有增强,最大抗压强度趋于一致且稍大于不加磁场热处理后的合金的最大抗压强度。但热处理后合金的塑性有所增加。