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基于等摩尔比、高混合熵的设计理念，高熵合金具有微结构简单化和纳米化的特点，具有一些传统合金所无法比拟的优异性能，从而成为材料科学及凝聚态物理领域中又一新的研究热点。从元素间互溶性、原子半径差、电负性和混合熵等方面综合考虑，本文以Co、Cr、Cu、Fe和Ni为主要元素，设计不同的成分配比，采用高频感应熔炼制备CoCrCuFeNi系高熵合金，借助多种分析手段，系统研究了各元素含量变化对该合金系平衡凝固组织与性能的影响，在此基础上，采用熔融玻璃净化法使CoCrCuFexNi及CoCrCuxFeNi系高熵合金（x=0.5、1.0、1.5、2.0为元素的原子摩尔比）实现深过冷，深入研究了不同成分及过冷度时合金的显微组织演化过程，分析了凝固方式（平衡/非平衡）对合金组织，相组成的影响。本文研究结果如下：CoCrCuFeNi系高熵合金平衡凝固组织均为典型的树枝晶，Cu元素偏聚于枝晶间，晶间析出了许多纳米级颗粒相，各元素含量变化时，纳米相的尺寸略有变化，并呈现出不同的形貌。当Cu元素的含量低于18.18%时，Cr元素易在晶界偏聚，Cu元素含量越低，Cr元素在晶界的偏聚就越明显。随着Cu元素含量的增加，枝晶间的体积分数呈增大趋势。枝晶内部Co、Fe元素的含量较高，Cr元素次之，Cr元素除了在晶界上偏聚以外，在枝晶间区域以针状析出；枝晶间Ni元素的含量稍高于其他三种元素。但对于CoCrCuFe0.5Ni和CoCrCuFeNi0.5高熵合金而言，试样上出现了Cu元素的宏观偏析，凝固组织不再是典型的树枝晶形貌。此外，各元素含量及过冷度变化时，CoCrCuFeNi系高熵合金的相结构没有发生变化，均为简单的FCC固溶体。铸态下，CoCrCuFeNi系高熵合金的硬度值均低于200HV。Cr、Fe元素有利于提高合金硬度，Cu元素能够降低合金硬度，Ni、Co元素对合金硬度的影响不大。深过冷快速凝固时，CoCrCuFexNi及CoCrCuxFeNi系高熵合金分别呈现两种不同显微形貌：树枝晶和液相分离组织。Cu含量越高，过冷度越大，越易发生相分离。当Cu元素的含量为11.11%时，枝晶间未观察到Cu元素的偏析；当Cu元素的含量为11.11%～18.18%时，小过冷度时，凝固组织为树枝晶，枝晶间存在Cu元素的富集，更有纳米相的析出，纳米相的尺寸约为100nm，甚至更低，较铸态时明显减小，纳米相颗粒均匀而单一，呈现近似规则的正方体型，在很大的过冷度时出现了相分离组织；当Cu元素的含量大于或等于20%时，出现了明显的相分离组织，随着过冷度的增加，相分离程度增加。对于凝固前发生液相分离的合金，其组织明显包括两个区域：贫Cu区和富Cu区，且两个区域内均存在Cr元素的偏析，其偏析程度随过冷度的增加而增加，富Cu区内也析出了大量的纳米相颗粒。