高熵合金理念的提出,使人们看到了结构材料的新的发展趋势,尤其是具有高强度、高硬度以及优异的高温力学性能的高熵合金,不仅在科研领域具有很高的学术价值,在工业生产和工程应用中也拥有广阔的前景。然而,高熵合金作为一个新的合金体系,虽然近年受到了国内外学者的广泛关注与研究,并取得了一定的科研成果,但相对于传统合金的发展历程而言,对高熵合金的研究才刚刚起步,其理论研究和实验结果都相对较少。人们对高熵合金合金化机理与变形行为等内容,以及其中涉及到的诸多基础科学问题的认识仍较为有限。本论文以简单面心立方结构（FCC）的CrMnFeCoNi高熵合金为基础,分别添加不同含量的Al和Cu元素,获得了不同的合金体系,系统研究了其微观组织、性能以及强化机理。大原子尺寸Al元素的添加,使合金的相结构从FCC向BCC转变,而NiAl相（B2结构）的析出,大幅提高了合金的力学性能,尤其是双相CrMnFeCoNiAl_0.75合金,获得了高强度和良好塑性的平衡,屈服强度和塑性的数值分别高达1193.52 MPa和2.72%。此外,NiAl相以及致密Al₂O₃氧化膜的生成,极大程度地提高了合金的耐腐蚀性能和抗氧化性能。CrMnFeCoNiCu_x高熵合金能保持较好的塑性。混合焓较大的Cu元素,在合金中极易发生偏析,并随之形成了乏铜的枝晶区域（FCC1相）和富（Cu,Mn）的枝晶间区域（FCC2相）。在过饱和的富（Cu,Mn）固溶体中,同时也均匀析出了富Cu纳米沉淀相（尺寸约为50 nm）。在变形过程中,富Cu相起到了钉扎的作用,有效地阻碍了位错的运动,从而提高了合金的强度。铸态高熵合金的组织为非平衡状态组织,在一定的时间和温度下时效处理后,合金的相结构、相组成以及微观组织都会发生变化,并伴有第二相的生成。时效后CrMnFeCoNiAl_x和CrMnFeCoNiCu_x合金中,分别析出了富Cr相、NiAl相和CrMn相,第二相的析出也随着时效时长的增加愈加明显。第二相的强化作用,极大程度地提高了合金的力学性能。本文还深入探究了相结构对合金高温性能的影响。结果表明,在一定温度范围内,高熵合金的屈服强度会随着温度的升高,先升高至一个临界点,后由于热软化作用再逐渐降低。如CrMnFeCoNiAl合金在室温、400^oC和600^oC处分别获得了852.09 MPa、989.76 MPa和723.27 MPa的屈服强度。而有着“棋盘状”结构的CrMnFeCoNiAl_0.75高熵合金,由于立方状B2沉淀相的强化作用,获得了优异的高温屈服强度和塑性。