高熵合金,也称为多主元合金,是由四种或四种以上的元素以等比例或者近等比例混合制备而成的合金,近年来备受学者关注。高熵合金研究的领域也越来越广,其中包括耐腐蚀、抗疲劳、抗辐照及抗氧化性能,而对组织结构和性能的研究最多。本文在典型的AlCoCrFeNi高熵合金基础上,增加Fe元素含量,并通过调控Cr元素百分含量,设计出Fe3CrCoNiAlx和Fe3Cr2CoNiAlx两种高熵合金体系。同时调控Al元素比例,改变Fe3CrCoNiAlx和Fe3Cr2CoNi Alx中x值,系统地分析了两种体系中合金微观结构演化和性能变化的规律。研究结果表明,Fe3CrCoNi Alx系合金与Fe3Cr2CoNiAlx系合金均随着Al元素含量的增加,硬度逐渐变大,压缩屈服强度与断裂强度也随之升高,但压缩塑性变差,Fe3CrCoNiAlx系合金中硬度由156 HV0.1升高至521 HV0.1,压缩屈服强度由148 MPa升高至1299 MPa,塑性变形降低至22.5%,其中Fe3CrCoNiAl0.9合金综合性能最为优异。组织形貌表征显示,合金组织中枝晶处的FCC相体积分数逐步减小,直到消失。枝晶间的BCC/B2相体积分数逐步增加,且B2沉淀相颗粒尺寸变小。纳米压痕分析结果表明,BCC相硬度是FCC相硬度的两倍。BCC/B2相增多导致合金中硬度及强度提高。通过对比不同Cr含量的Fe3Cr2CoNiAlx系与Fe3CrCoNiAlx系高熵合金,探索了Cr含量对合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,在Fe3Cr2CoNiAlx中BCC相混合分布着两种尺度B2相:s-B2相（20-50 nm）和m-B2相（200-300 nm）相,沉淀强化是该多尺度高熵合金的主要强化机制,相比Fe3CrCoNi Alx系合金,该体系高熵合金在塑性不减的情况下屈服强度提高了近17%,其中Fe3Cr2CoNiAl1.2合金屈服强度可达1464 MPa,Cr元素含量的增加对合金有强化作用。