高熵合金是近年来新发展出来的一类多主元素合金,它拥有比传统单主元素合金更高的混合熵。这种合金设计思路诣在通过多种合金元素的大量混合来产生相对于传统单主元素合金更高的混合熵,从而降低合金的吉布斯自由能并抑制金属间化合物的产生,最终得到相组成相对简单的多主元素高熵合金。本研究基于Ni-Al二元合金体系,分别加入原子比15%的Co和Cr,设计并通过电弧熔炼法制备了Al_xCo₁₅Cr₁₅Ni_70-x系列高温高熵合金;通过X射线衍射分析、扫描电子显微分析及透射电子显微分析等方法研究了铝含量对该系列合金的相组成和组织结构的影响;利用INSTRON电子万能试验机和Gleeble热模拟系统研究了该系列合金的室温及高温机械性能。实验结果表明,随着铝含量的增加,Al_xCo₁₅Cr₁₅Ni_70-x合金的晶体结构从FCC过渡到FCC和BCC共存,最终为纯BCC结构;当铝含量在12.5¹9.3%时,高温强化相γ′相出现;当铝含量在17.5%左右时,有序BCC结构的B2相开始出现,并随着铝含量增加而增多;当铝含量在35%左右时,合金中只生成B2相。随着γ′相和B2相的增多,合金的强度增加、塑性降低。在Al_19.3Co₁₅Cr₁₅Ni_50.7合金中,γ′相含量达到最大值,并与B2相形成层片状共晶结构,使该合金具有最好的室温综合力学性能和高温压缩屈服强度。对于有γ′相强化的合金,在室温、700°C和850°C,合金的压缩屈服强度与合金中的γ′相含量呈正比。但是在1000°C时,这种正相关性减弱甚至消失。本文对性能优异的共晶Al_19.3Co₁₅Cr₁₅Ni_50.7合金进行了热稳定性和热变形研究,通过热变形测试得到了该合金的热变形本构方程。该合金热变形本构方程有望用于指导该合金热加工工艺。