传统以一种或两种元素为主的合金设计理念难以满足人们对于更高性能材料的要求,近年来高熵合金（high entropy alloys）设计理念的提出开辟了更加广阔的成分设计空间,为探索更高性能的新材料提供了更多的可能性。通过成分设计和热机械处理等手段可以调控高熵合金的晶体结构和微观组织,开发具有异质微观结构和纳米级沉淀析出相的高熵合金,进而有效克服强度-塑性权衡矛盾,获得优异的综合力学性能。本文以Al0.5CoCr0.8FeNi2.5V0.2高熵合金为研究对象,通过冷轧和热处理工艺调控了合金的微观组织和力学性能,并系统阐明了 Al0.5CoCr0.8FeNi2.5V0.2高熵合金的变形行为和内在机理。首先,系统研究了均匀化Al0.5CoCr0.8FeNi2.5V0.2高熵合金微观组织和力学性能随轧制变形量的变化规律。均匀化样品的相结构由无序FCC基体和共格纳米级有序L12沉淀物组成,冷轧后相组成保持不变。均匀化样品的组织结构呈现典型的粗等轴晶结构,随着轧制变形量的增加,晶粒沿轧制方向逐渐拉伸变形,晶粒内出现大量位错、滑移带和强烈的晶粒破碎。在冷轧过程中演变出典型的冷轧织构,轧制量为50%时,合金织构主要由{111}＜112＞F织构、{110}＜100＞Goss织构和{112}＜111＞Cu织构组成。当轧制量增加至90%,变形织构主要由强{110}＜111＞A织构、{114}＜110＞X织构和{112}＜111＞Cu织构组成。均匀化样品室温屈服强度为458±10 MPa,拉伸塑性为45.3±0.5%,经过冷轧后由于大量预先存在的位错、滑移带、强烈的晶粒碎裂和演变的冷轧织构以及变形量增加过程中出现的大量晶界或类晶界结构严重地阻碍了新位错的运动和扩展。同时,织构诱导了各向异性和加工硬化行为使得容易开动的基体滑移系受到限制难以进行滑移扩展。随着轧制量的增加,合金的强度显著提高,塑性逐渐下降。其中,CR90%样品屈服强度约为1499 MPa,相对于冷轧处理前强度提高了 3.27倍。然后,探究了冷轧态Al0.5CoCr0.8FeNi2.5V0.2高熵合金微观组织和力学性能随退火温度的演变规律。选定CR90%轧制变形量,冷轧合金分别在873K、973K、1023K、1073K和1173K退火lh。冷轧合金样品退火后在FCC基体上析出L12相沉淀物,L12相含量随退火温度的升高而升高。当退火温度达到1173K时发生完全再结晶,组织结构由等轴晶和退火孪晶组成,低于1173K的样品发生不完全再结晶形成异质微观结构。冷轧合金退火后由于晶粒细化和L12相沉淀强化导致合金力学性能得到改善,873K退火样品具有极高的屈服强度（～1582 MPa）,1173K退火样品具备优异的塑性（～44.1%）。其中,873K退火样品在获得了较高屈服强度（～1582 MPa）的同时也保持着一定的塑性（～8.4%）,1023K退火样品抗拉强度达到1434±5 MPa而塑性保持在15.6 ± 0.5%。冷轧样品经过1023K退火lh后,不仅显著提高了材料的屈服强度,同时还使其保持着良好的塑性和稳定的加工硬化能力。最后,研究了退火时间对冷轧Al0.5CoCr0.8FeNi2.5V0.2高熵合金微观组织和力学性能的影响规律。在前文研究的基础上,选定CR90%冷轧合金于873K退火,退火时间选定lh、6h、24h、48h和50h。实验结果表明,不同时间退火样品均在FCC基体上析出了L12沉淀物。随着退火时间的延长,合金组织逐渐演变为独特的层状异质微观结构。异质微观结构导致合金在变形过程中产生大量的几何必要位错（GND）,应变硬化能力随着屈服强度的增加而同时增加,通过背应力产生的额外强化机制使得强度和塑性具有良好的结合。合金的强度和塑性在多种机制综合作用下有着十分复杂的变化,整体上随着退火时间的增加先降低再增加再降低。其中48h退火样品的屈服强度和抗拉强度达到了一个极高的水平,分别为1623±5 MPa和1698±5 MPa,同时塑性保持在16.3±0.5%,实现了合金高强度和高塑性的平衡。