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近年来,高熵合金因其极高的断裂韧性、优异的延展性和独特的低温变形机制等特点而广受关注,被认为是新一代结构材料的潜在候选者。然而,面心立方(FCC)高熵合金较低的屈服强度限制了其在工程结构中的广泛应用。因此,如何在FCC高熵合金中实现强度-塑性的平衡成为近年来材料领域的研究热点。应变强化是一种有效的金属强化手段,轧制变形是常见的应变强化技术,然而FCC高熵合金的相关研究还未见系统报道。本文以Ni-Co-Cr-Fe基高熵合金为研究对象,采用激光共聚焦、扫描电子显微镜、X射线衍射及力学性能测试等方法,研究了 3种FCC单相高熵合金(Ni2CoCrFe、NiCoCrFe和NiCoCrFeMo0.2)的应变强化行为,评价了室温和深冷条件下高熵合金的应变强化效果,阐明了位错、孪晶以及不完全再结晶组织对高熵合金应变强化的影响规律及机制。具体的研究内容和主要结论如下:(1)研究了Ni2CoCrFe高熵合金的应变强化行为。室温条件下,随着轧制变形量的增加,Ni2CoCrFe高熵合金中由均匀分布的位错逐渐演变为位错胞和位错墙,位错密度显著上升。合金的强度随着变形量的增加逐渐提高。室温轧制变形量为30%时达到良好的强度-塑性匹配,合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为835.0MPa、882.0MPa和12.5%。深冷条件下合金的微观组织演化和强化效果均与室温条件相似。微观组织分析表明Ni2CoCrFe高熵合金的变形机制主要由位错滑移主导,位错密度的增加是提高其强度的主要机制。(2)明确了孪晶对NiCoCrFe高熵合金应变强化的影响。室温下低变形量轧制时,合金的部分晶粒内形成细长的变形孪晶以及位错;随轧制变形量增加,合金显微组织逐渐演变为大量晶粒中存在变形孪晶且位错密度显著上升。比较室温下经不同变形量轧制后Ni2CoCrFe和NiCoCrFe高熵合金的拉伸性能发现,变形孪晶使NiCoCrFe高熵合金具有较高的拉伸塑性。室温轧制变形量为20%时,NiCoCrFe高熵合金的塑性保持率为45.2%较Ni2CoCrFe高熵合金高出8%。微观组织分析显示NiCoCrFe高熵合金的变形机制为位错和孪晶的共同作用,孪晶可以提供额外的加工硬化,从而提高合金的延伸率。(3)揭示了固溶元素和退火处理对NiCoCrFeMo0.2高熵合金应变强化行为的影响。室温和深冷条件下,不同变形量轧制的NiCoCrFeMo0.2高熵合金,其显微组织均由变形孪晶和位错组成,随着变形量的增加,变形孪晶增多、位错密度增大,合金强度上升,延伸率下降。相较同晶粒尺寸的NiCoCrFe高熵合金,NiCoCrFeMo0.2高熵合金中由于Mo元素的加入明显提高了强度,表现出良好的固溶强化效应深冷轧制变形量为35%时,NiCoCrFeMo0.2高熵合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别937.4MPa、1058.3MPa和10.7%。轧制态NiCoCrFeMo0.2高熵合金经退火处理后,形成由未再结晶的大晶粒和再结晶细小晶粒组成的不完全再结晶组织。退火处理能够进一步优化应变强化高熵合金的强度-塑性匹配。35%变形量的深冷轧制的NiCoCrFeMo0.2高熵合金经过800℃/30min退火处理后获得了屈服强度539.3MPa,伸长率46.8%的优异综合力学性能。