难熔高熵合金具有较低的杨氏模量、良好的耐腐蚀性能、优异的生物相容性,在生物医用植入材料领域表现出应用前景。传统医用钛合金由于在生理环境中服役会发生腐蚀磨损,产生的磨损颗粒会引发“无菌性松动”问题,严重影响其使用寿命。本文通过系统研究TiZrHfNbFe0.5难熔高熵合金在不同温度下的表面氧化行为,探明氧化热处理温度和时间对TiZrHfNbFe0.5难熔高熵合金的组织结构、力学性能、耐磨性能、耐腐蚀性能和生物活性的影响,优化热处理工艺,制备高保护性氧化层,提高难熔高熵合金的耐腐蚀磨损性能。首先,研究了TiZrHfNbFe0.5难熔高熵合金在300℃～1200℃的氧化行为。发现TiZrHfNbFe0.5难熔高熵合金的氧化速率随着温度的升高而增大,但在1000℃下表现出“异常”的氧化行为,其氧化增重速率远低于800℃和1200℃氧化情况。1000℃氧化后表面氧化膜均匀稳定,主要生成Ti Zr2O6和Fe2O3氧化物。Fe元素向外扩散导致在合金次表面形成致密的Ti2Zr O6氧化膜,阻碍合金金属阳离子向外扩散,减缓了合金的氧化速度。其次,研究了氧化热处理温度和时间对TiZrHfNbFe0.5难熔高熵合金耐磨性能的影响。难熔高熵合金的耐磨性随着氧化热处理温度升高而提高,在1000℃氧化6h后的难熔高熵合金具有最低的干、湿磨损速率,相比铸态合金下降了2个数量级,表现出良好的耐磨性能。氧化时间变化对耐磨性影响不显著。另外,研究了氧化热处理温度对TiZrHfNbFe0.5难熔高熵合金的电化学行为的影响。结果表明,经1000℃氧化6h后难熔高熵合金表现出良好的耐腐蚀性能,具有最高的腐蚀电位、最低的腐蚀电流密度和最低的钝化电流密度,且未发生点蚀现象,这与合金表面钝化膜中高耐蚀氧化物Ti O2和Nb2O5含量增高有关。最后,研究了TiZrHfNbFe0.5难熔高熵合金在不同氧化温度后的表面润湿性和生物活性。经1000℃氧化6h后合金表面具有最低的去离子水接触角和最高的表面自由能,表现出良好的表面亲水性。模拟人体溶液浸泡实验结果表明,TiZrHfNbFe0.5难熔高熵合金在1000℃氧化6h后表面浮凸氧化物形成大量致密的羟基磷灰石层,合金表面由于Fe氧化物的聚集有利于提高合金的生物相容性。本论文研究结果表明,表面氧化预处理能提高TiZrHfNbFe0.5难熔高熵合金的硬度、耐磨性能、耐腐蚀性能和生物活性,在1000℃氧化6h后表面综合性能最佳,研究成果对促进难熔高熵合金在生物医用植入材料中的应用提供理论和实验基础,具有重要的科学和现实意义。