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高熵合金是一类以多种主要组成元素为基体进行合金设计的新型合金,也称多主元合金。多主元合金在热力学上表现为高混合熵,凝固时趋向于形成简单晶体结构固溶体。单相FCC结构高熵合金具有较高组织稳定性和高韧性,但强度较低,难以满足工程化应用。因此,制备高强韧高熵合金是高熵合金研究重要任务之一。本文以FCC结构FeCoCrNiMn模型高熵合金为研究对象,采用大变形冷轧工艺制备超细晶高熵合金,系统地研究退火工艺以及铝、碳元素对该超细晶高熵合金组织及其力学性的影响,揭示合金强韧化机制。在单相高熵合金的研究基础上,优化合金成分以及结合形变热处理工艺,开发了一种组织热稳定性良好且兼具高强度和良好塑性γ-γ′-B2三相超细晶高熵合金。研究了轧制过程中FeCoCrNiMn高熵合金组织演化规律,对大变形轧制超细晶合金进行热处理调控组织与性能,研究退火工艺对超细晶合金组织的影响,评价不同退火状态合金的室温和高温力学性能。在较低轧制变形量下（＜60%）晶粒被形变孪晶切分成层片状组织,进一步增加变形量在孪晶与位错共同作用下组织不断细化,在约97%大变形量下合金组织实现超细化。系统研究了300～1100℃退火温度对超细晶高熵合金组织演化及其力学性能的影响。大变形轧制超细晶高熵合金具有较优异的抗晶粒粗化能力,合金经700℃/1 h退火形成完全再结晶超细晶组织,平均晶粒尺寸～1μm,并且展现出良好强度和塑性综合性能。采用跳跃拉伸评价合金的应变速率敏感性（m值）,结果表明m值依赖于合金的组织结构,随着退火温度和晶粒尺寸增加m值不断升高。超细晶模型高熵合金在700℃和800℃具有超塑性,断裂延伸率分别为267%和339%,晶界滑移是主要高温变形机制。铝、碳元素的添加促进超细晶FeCoCrNiMn高熵合金第二相析出,提高了超细晶基体晶粒尺寸的稳定温度并强化了合金。铝元素降低了模型高熵合金的相稳定性,促进了σ和B2相生成。大变形轧制超细晶Al0.3FeCoCrNiMn高熵合金在1000℃以下退火生成σ和B2相,1000℃时σ相溶解,仅析出B2相,1100℃合金恢复单相FCC结构。变形合金经800℃/1 h退火获得超细晶完全再结晶合金组织,平均晶粒尺寸～900 nm。超细晶FeCoCrNiMn-1.3C高熵合金在700～1000℃退火,基体中析出大量纳米M23C6碳化物有效抑制晶粒粗化,并显著提高合金的强度。合金经800℃/1 h退火晶粒尺寸约1μm,屈服强度和断裂延伸率分别为819 MPa和19%,细晶强化和碳化物析出强化为主要强化机制。含铝、碳高熵合金在退火过程中析出第二相有效抑制晶粒粗化,将超细晶模型高熵合金晶粒尺寸稳定温度从700℃提高至800℃。大变形轧制超细晶FeCoCrNiMn高熵合金在500℃进行等温热处理,研究了合金相分解规律。在500℃较短时间（＜12 h）热处理,基体中析出Ni Mn-L10和Cr-σ相,随着热处理时间增加Fe Co-B2相生成。第二相析出动力学满足Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov（JMAK）方程。热处理时间达60天FCC基体基本完全分解为L10、σ和B2相,基体中生成大量脆性金属间化合物,合金硬度显著增加,硬度约750 HV0.5。通过优化合金成分以及形变热处理工艺,制备出具有高强塑和优异组织热稳定性的γ-γ′-B2三相（Fe Co Ni）81Cr9Al8Ti1Nb1高熵合金。高温下（＞1020℃）合金具有单相FCC结构,降低温度第二相析出。粗晶合金经两步时效（845℃/4 h+720℃/10 h）在基体中析出共格γ′相和非共格B2相。在室温下合金表现出良好强度和塑性综合性能,屈服强度和抗拉强度分别为863和1285 MPa,并且具有28%断裂延伸率。定量分析合金的强化机制结果表明γ′相析出强化是主要的强化来源,对屈服强度的贡献量为552 MPa。高温下该高熵合金仍具有优异的力学性能,在600℃和700℃合金屈服强度分别为619 MPa和557 MPa,γ’相和B2共同强化作用使得合金具有优异的高温性能。采用大变形轧制工艺对该高熵合金进行组织超细化,该超细晶高熵合金具有良好的组织热稳定性并具高强度和良好塑性。大变形合金经700℃/360 h长时间热处理,平均晶粒尺寸～210 nm,合金屈服强度～1350 MPa,断裂延伸率～10%,优异的组织热稳定性来源于晶粒内纳米γ′相和晶界B2相对晶界的钉扎作用。