作为最早发展的一批高熵合金,有关AlCrFeNi-M（M为Co、Mo、Ti等元素）的研究涉及到合金的各个方面。其中,有一些合金存在着一定的共同点,即元素M的变化对合金组成相的影响并不显著。因此在不包括组元M的情况下,围绕Al_xCrFeNi四组元合金开展微观组织与性能两个方面的研究,对开发以Al-Cr-Fe-Ni为基的五元及五元以上高熵合金具有较为重要的借鉴和参考意义。在对Al_xCrFeNi合金的微观组织进行分析时,本文发现该合金系均为共晶合金,共晶组织由NiAl金属间化合物和[Fe,Cr]固溶体组成,并以周期性网状结构分布。且随着Al含量的增加,NiAl逐渐减少,[Fe,Cr]逐渐增多。经过均匀化退火,合金发生Ostwald熟化,析出于[Fe,Cr]固溶体上的NiAl纳米颗粒消溶,合金相尺寸增加。与其他一些高熵合金相比,铸态Al_xCrFeNi合金在室温力学性能上具有一定的优越性,如Al_1.2CrFeNi的压缩断裂强度为3607.6 MPa,塑性应变为31.4%,体现出良好的强度和塑性的结合能力。总的来说,随着Al含量的增加,合金强度增加、塑性降低。受固溶强化和细晶强化影响,均匀化退火使合金强度和塑性均出现了不同程度的降低,但随Al含量变化而变化的总体趋势不变。此外,合金的压缩断裂类型以解理断裂为主,少部分合金为混合型断裂。为了探索合金在高温下的应用可能性,本文围绕Al_1.3CrFeNi合金开展了900℃和1000℃下的100 h高温氧化行为研究。结果表明该合金在900℃下符合四次方抛物线型氧化规律,而在1000℃下则为三次方抛物线型氧化。而这种不同温度下氧化规律的不同,则与氧化膜的组成有关:合金经过900℃氧化100h后的氧化膜组成,由外向内主要为Al₂O₃/Cr₂O₃的混合氧化层和单一FeCr₂O₄氧化层;而在合金100 h的1000℃氧化中,其氧化膜的组成,由外向内分别为FeCr₂O₄/Cr₂O₃/Al2O3的混合氧化层、Cr₂O₃/Al₂O₃的混合氧化层和单一Al₂O₃氧化层。电热性能在高熵合金功能化方面具有重要作用,因此本文研究了Al_xCrFeNi合金电阻率和热导率的变化规律及相关影响因素。结果表明,Al含量增加,合金相界增多,由晶格畸变引起的晶体缺陷增多,自由电子在合金中运动时发生的散射增多,电子运动受阻,最终表现为合金电阻率的增加;Al含量的微小改变不足以使合金热导率发生明显规律性变化,但温度的升高却对热导率起到明显的增加作用,这主要是因为升高的温度会显著降低缺陷热阻对电子传热的阻碍。