高熵金属间化合物(High-entropy intermetallics,HEI)是一类新型的金属间化合物,它既具有高熵合金多主元化的原子组成特点又具备传统金属间化合物长程有序的原子排列特点。本论文以L12型高熵金属间化合物为研究对象,对模型合金的相关表征参量进行了理论计算,研究了表征参量与合金结构之间存在的相互关系,为后续的成分优化提供理论基础,并对一种典型合金试样的铸态、退火态以及热处理态的显微组织与性能进行了研究。本文对已知成分的70种合金进行了计算分析。利用每种合金的名义成分以及化合物相成分,计算得出两种情况下的原子半径差δ、混合焓?Hmix、价电子浓度价电子浓度(Valence electron concentration,VEC)、电负性差δχ、混合熵ΔSconf等参量;从计算结果可以看出这些参数对高熵金属间化合物的晶体结构以及亚点阵的多主元化类型有重要影响,可以利用混合熵、价电子浓度VEC等参量区分HEI的亚点阵的多主元化类型;除此之外,第二类高熵金属间化合物(HEI2)的混合熵与价电子浓度VEC变化范围与L12结构合金一致,因此推测HEI2为L12结构合金;发现合金元素对HEI的相结构及多主元化类型有影响。Co元素对高熵金属间化合物的混合熵有一定的影响,含有Co时合金的混合熵负值较大;Si元素对高熵金属间化合物的?Hmix值有一定影响,当合金中含有Si时,?Hmix值小于-22.5KJ/mol,当合金中不含Si时,?Hmix值大于-22.5KJ/mol;Si的存在与否会也对合金的原子半径差有影响,含Si的合金原子半径差较小,有利于原子间的相互融合。根据以上结果可以进一步优化模型合金成分,提高其化合物相的体积分数,并降低其自由能,使合金组织更加稳定。本文在已得到的计算结果基础上对HEI进行了XRD相结构分析以及EDS相组成分析。利用实验结果来验证所得结论的准确性以及猜测的合理性,并进一步探究各种表征参量与新型合金HEI的相互关系。结合实验结果可知,原子半径差与电负性差呈正相关系;混合熵与价电子浓度VEC呈负相关关系;混合焓和自由能与价电子浓度VEC呈正相关关系;同时证实了基于计算结果的猜测,价电子浓度VEC值、原子半径差以及混合焓不仅可以用来区分新型合金HEI的亚点阵多主元化类型,还可以用来判断显微组织中有序相的晶体结构;其中价电子浓度VEC值的分界线为7.8,L12结构的有序相价电子浓度VEC值较大;混合焓的分界线为-5,L12结构的有序相混合焓较大;最后根据已有的实验结果,以及成分优化结论,选择一种模型合金成分制成铸锭,研究铸态、退火态以及热处理态的模型合金试样的显微组织。发现铸态合金试样的显微组织中主要包含基体,枝晶状突起和亚微米颗粒等多种形貌的相,其中基体相的体积分数相对较大;退火态合金试样中包含了基体,枝晶状突起和黑色颗粒等多种形貌的相;热处理后合金试样的显微组织与铸态合金试样基本一致,但是热处理态合金试样的显微组织中亚微米颗粒相的数量大大增加颗粒相之间的白色突起逐渐溶解,变成断续的枝晶状。经过分析可知,每种合金试样显微组织中的亚微米颗粒相即为高熵金属间化合物中的L12有序相,同时发现Ni、Al两种元素有利于L12有序相的形成。本文还对三种状态下的合金试样进行了性能测试。从结果可以看出,在室温下,退火态合金试样与铸态合金试样相比,其抗拉强度和延伸率都有大幅度提高;在高温下,铸态合金试样和退火态合金试样都遵循随着温度升高,合金试样的抗拉强度降低,延伸率提高的规律。