航空航天技术的发展,对高温结构材料提出了越来越苛刻的要求,目前广泛使用的高温金属材料以镍基合金为主,其使用温度局限在1150℃以下。NbTaMoW难熔高熵合金（refractory high entropy alloy,RHEA）是一种完全由 Nb、Mo、Ta、W 难熔元素组成的应用于超高温领域的新型合金,在室温和1600℃下其抗压强度分别为1211 MPa和405 MPa,突破了现有镍基高温合金的服役温度极限,是一种新型的高温结构材料。然而,NbMoTaW合金在室温下的断裂应变仅2.6%,表现为脆性断裂行为,严重限制了其进一步发展和工程应用。本文以改善NbMoTaW合金的室温塑性、强度和硬度为目标,以合金化、成分优化的方式,从理论结合实验开展了合金改性研究。采用第一性原理计算预测合金的相组成、电子性能和力学性能等,研究合金化元素及成分优化对NbMoTaW-基RHEA的力学性能的影响。采用XRD、SEM-EDS对合金的相结构,显微组织形貌进行表征,实验测试了合金的硬度及力学性能,与第一性原理计算结果进行相互验证。为提高NbMoTaW合金的室温塑性和强度,首先尝试了合金化方式来提升其塑性,在不降低合金熔点和使用温度的前提下,选取了不同熔点的Ti、V、Cr、Zr、Hf、Re难熔元素,采用第一性原理计算结合实验验证的方法开展了合金化改性研究。研究发现Ti、V、Re和Zr元素能够提升NbMoTaW合金的室温强塑性,其中,Ti和Zr合金化效果明显,合金的强度和塑性分别提高至2000 MPa和16%,第一性原理计算表明性能强化归因于体系共价键的减少以及少量Ti-Ti和Zr-Zr金属键的形成,而Cr和Hf元素对强韧性的影响不大。其次,从优化合金成分出发,结合第一性原理和实验研究了合金内部脆性Mo和W元素及其含量对合金的力学性能的影响,发现降低Mo元素含量可以改善NbMoTaW合金的强韧性,而改变W元素含量却不能达到此效果。其中,NbTaW合金性能最好,强度和塑性分别提升至1460 MPa和16.2%。最后,为提高NbMoTaW合金的室温硬度,研究了不同含量的Fe和Ni过渡族元素添加对合金的性能影响,研究发现Fe和Ni添加可以显著的提升NbMoTaW合金的硬度,随着Fe和Ni含量增加,NbMoTaWX RHEAs的硬度增大,最大可达1316 HV。