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中/高熵合金突破以一种或两种金属元素为主的传统合金设计理念,从混合熵或构型熵的角度来设计合金。由于其独特的设计理念,中/高熵合金较传统合金表现出优异的综合力学性能,如:高强度、高硬度、高耐磨性、高抗氧性、耐高温性、耐腐蚀性等。优异的力学性能使中/高熵合金有潜力应用于国防装备、航空航天、核反应堆等领域的结构件,而结构材料在极端环境服役中必然会经历复杂的塑性变形和微结构演化过程。因此,优化合金力学性能并研究其极端环境温度和高应变率下的力学行为和变形机理是推动中/高熵合金走向应用的重要基础。本文基于CrCoNi中熵合金的变形机制研究,对其进行了成分和组织优化,通过准静态Instron万能试验机和分离式霍普金森拉杆对CrCoNi和优化后的中熵合金进行了宽应变率范围的拉伸力学行为研究,分别研究其准静态和动态拉伸下的温度效应和应变率效应,通过微观表征实验研究了其变形机理,最后基于微观变形机理和位错动力学建立了统一的微结构演化本构关系。主要研究内容如下:（1）基于CrCoNi中熵合金的变形机制,用两种方式对其进行了力学性能优化。1)设计了CrCoNiSix中熵合金体系,Si元素的添加增加了合金的晶格畸变、降低了合金的层错能,使合金在塑性变形过程中生成密度更大的变形孪晶且发生了面心立方（FCC）到密排六方（HCP）结构的转变,促使更高的加工硬化和塑性变形能力,得到强度和塑性的同时提高。相比于CrCoNi中熵合金,CrCoNiSi0.3中熵合金的抗拉强度和断裂延伸率分别从790 MPa提高到960 MPa,从58%提高到92%,力学性能优于大多数高强高韧合金;2)设计了CrCoNiSixAlx中熵合金体系,在CrCoNiSi0.2Al0.2中熵合金中形成了沉淀强化结构,其屈服强度和极限拉伸强度分别达到850 MPa和1287 MPa,延伸率保持为23±5%,实现了在强度大幅提高的同时保持较大的延伸率,分析其沉淀强化机制发现绕过强化机制更有利于合金加工硬化和强度的提高。（2）研究了CrCoNi和CrCoNiSi0.3中熵合金准静态拉伸力学行为的温度、晶粒尺寸和应变率效应。发现在低温（77 K）下两种合金均表现出强度的大幅提升,CrCoNi和CrCoNiSi0.3中熵合金的屈服强度分别达到600 MPa和980 MPa,工程断裂强度分别达到1.3 GPa和1.8 GPa。这是由于低温下层错能的降低促使变形孪晶密度增大、FCC→HCP相变增多,大大提高了合金的加工硬化能力。CrCoNiSi0.3中熵合金由于过多HCP相的生成导致了延伸率的降低。晶粒尺寸效应的研究中,发现CrCoNiSi0.3中熵合金有更大的晶格摩擦应力和更强的晶粒尺寸效应;应变率效应研究中,发现CrCoNi和CrCoNiSi0.3两种合金在准静态加载范围均表现出较高的应变率敏感度,CrCoNiSi0.3中熵合金更高,达到0.0235。（3）对FCC单相结构的CrCoNi和CrCoNiSi0.3中熵合金进行了宽泛应变率(1200s-1～5000 s-1)加载的动态拉伸力学行为研究。结合准静态拉伸力学行为,发现随着拉伸应变率的增大,CrCoNi中熵合金表现为强度和塑性的同时增加,CrCoNiSi0.3中熵合金表现为强度的增大和塑性的降低。随着应变率从1×10-3 s-1增加到5000 s-1,CrCoNi和CrCoNiSi0.3中熵合金的屈服强度分别从360 MPa增加到1150 MPa,从450 MPa增加到1600 MPa;工程断裂应变分别从57%增加到大于90%,从92%降低到66%。表现出强的应变率敏感性,其应变率敏感度分别达到0.357和0.406。与准静态拉伸相比,随着加载应变率的增加,CrCoNi中熵合金的变形机理表现为孪晶密度的增大、交叉孪晶的出现、FCC→HCP相变的出现和纳米晶形成;CrCoNiSi0.3中熵合金的变形机理表现为孪晶和交叉孪晶密度的增大和FCC→HCP相变的增多。CrCoNiSi0.3中熵合金的孪晶密度和相变生成的HCP体积分数均大于CrCoNi中熵合金,因此具有更强的加工硬化能力,达到了更高的强度,但由于HCP相的增多导致了塑性的降低。（4）对FCC单相CrCoNi和CrCoNiSi0.3中熵合金进行了低温和动态耦合加载力学行为和变形机理研究。与室温动态拉伸相比,低温动态拉伸下两种合金均表现出强度的提升和塑性的降低。其在低温2100 s-1应变率拉伸下屈服强度分别达到980 MPa和1320MPa。表现出较强的温度敏感性,温度敏感度分别达到1.428和1.4773。这是由于相比于室温动态拉伸,两种合金的变形机理均表现为孪晶密度的增大和HCP相的增多,这提高了合金的加工硬化能力,但由于孪晶厚度增大而导致了塑性的降低。（5）通过调节退火温度在CrCoNiSi0.3中熵合金中实现了两种不同沉淀体积分数的沉淀强化结构。对沉淀强化CrCoNiSi0.3中熵合金进行了准静态、动态力学行为和变形机理研究。研究发现,与FCC单相结构相比,沉淀体积分数大的CrCoNiSi0.3中熵合金在准静态和5000 s-1应变率动态拉伸下的屈服强度分别达到806 MPa和2280 MPa,延伸率分别保持为24%和13%,低温动态拉伸下强度进一步增大。合金的应变率敏感度和温度敏感度随沉淀体积分数的增大而有所降低。其沉淀强化机制表现为绕过机制。与FCC单相结构相比,其沉淀强化变形机理主要表现为位错密度的增加、沉淀附近的高密度位错堆积以及位错环的形成。随着应变率的增大,位错密度和位错环厚度增大,低温下进一步增大。（6）基于位错动力学及以上微观变形机理,提出位错环演化机理,从微结构演化角度建立了应变率和温度依赖的CrCoNi和CrCoNiSi0.3中熵合金包含沉淀相影响的统一塑性流动本构模型。