【摘 要】
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高熵（HE）合金具有高强度、高硬度、高的低温断裂韧性及良好的抗高温软化能力,在工程材料等领域展现出了良好的应用前景,成为当前新材料领域研究的热点和前沿。采用高熵合金多组元的设计思想,设计具有高熵特性的非晶合金,是金属结构与功能材料的新兴研究方向。本论文以FeCoNi合金为基础研究体系,选择前过渡族元素（Cr、Mo、Nb）和类金属元素（B、C）等作为添加元素,设计高熵非晶合金;通过熔体快淬法、铜模喷
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高熵（HE）合金具有高强度、高硬度、高的低温断裂韧性及良好的抗高温软化能力,在工程材料等领域展现出了良好的应用前景,成为当前新材料领域研究的热点和前沿。采用高熵合金多组元的设计思想,设计具有高熵特性的非晶合金,是金属结构与功能材料的新兴研究方向。本论文以FeCoNi合金为基础研究体系,选择前过渡族元素（Cr、Mo、Nb）和类金属元素（B、C）等作为添加元素,设计高熵非晶合金;通过熔体快淬法、铜模喷铸法、热处理工艺等制备了高熵非晶条带、高熵块体非晶合金和高熵块体非晶复合材料,并对此合金体系的非晶形成能力、热力学性质、晶化行为及力学性能等进行了系统研究。通过Mo元素等摩尔比替换（Fe,Co,Ni,Cr）-B高熵合金体系中的Cr元素,成功制备了具有高非晶形成能力、高热稳定性、高硬度和良好延展性的(Fe0.25Co0.25Ni0.25Cr0.125Mo0.125)100–xBx（x=11～31 at.%）高熵非晶合金。研究发现,Mo元素的替换使高熵非晶合金具有更加协调的原子构型,有效地提高了高熵合金的玻璃形成能力、热稳定性和力学性能等。在此基础上,通过C元素的添加,成功制备出临界尺寸为2.5 mm的高熵块体金属玻璃。对低B含量的（Fe,Co,Ni,Cr,Mo）-B高熵非晶合金的晶化行为进行了研究,总结了结晶所造成的的合金微观结构和力学性能的变化规律,制备了具有高热稳定性和高强度的[am’’+bcc+fcc]纳米复合材料,并发现了加热诱导结晶中的元素再分配是纳米复合材料结构具有高热稳定性和高强度的关键因素。制备了(Fe0.25Co0.25Ni0.25Cr0.125Mo0.0625Nb0.0625)100–xBx（x=7～14 at.%）高熵合金条带,研究了其淬态和退火态的结构、热稳定性和力学性能。通过Nb元素的添加,获得了目前具有最低B含量的玻璃态的过渡族系高熵（TM-HE）合金,并通过铜模喷铸法制备了同时具有高塑性和高强度的高熵块体复合材料。对Fe基非晶合金进行主元高阶化设计,制备了(Fe0.334Co0.333Ni0.333)84–xCr8Mo4Nb4Bx（x=2～24 at.%）高熵合金,研究了该合金体系的非晶形成能力、微观结构、热稳定性、晶化行为和力学性能等。研究发现,通过对主元的高阶化处理可提高合金的非晶形成能力,降低形成非晶相的最低B含量。
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