高熵合金的设计理念突破了传统合金的限制，通过合理的成分设计和合适的制备工艺来改善材料的微观组织，可以使其在某些性能上超越传统合金。CoCrFeMnNi高熵合金是一种典型的高塑性高熵合金，它具有稳定的单相FCC结构和优异的室温低温力学性能以及抗氢脆性能。然而，其较低的屈服强度（低于400 MPa）限制了其在各种复杂工况下作为结构材料的应用。目前，通过粉末冶金方式引入硬质相可以显著提升CoCrFeMnNi的力学性能，但这种方法引入的硬质相尺寸较大且难以均匀分布，对合金的塑韧性牺牲较大，难以实现强度和塑性的良好平衡。因此，本研究采用反应烧结原位析出氮化物作为CoCrFeMnNi高熵合金的强化相，通过改进合金的烧结工艺，重点调控N的掺杂含量和第二相分布的均匀性，来提升CoCrFeMnNi高熵合金的力学性能和摩擦学性能。主要研究内容如下：
研究烧结温度对CoCrFeMnNi高熵合金致密度提升和晶粒长大的影响，从而对合金力学性能、摩擦学性能和耐腐蚀性能的影响。当烧结温度超过900℃时，合金的致密度可超过97%，而当温度达到1100℃时，晶粒长大速率显著增加。在1000℃的烧结温度下，合金展现出最佳的力学性能、摩擦学性能和耐腐蚀性能。基于上述研究，通过在合金粉末中引入尿素，并利用其高温分解提供氮源，制备了Cr2N析出相增强的CoCrFeMnNi高熵合金。研究了不同尿素添加量对CoCrFeMnNi高熵合金的微观结构、力学性能、摩擦学性能的影响。结果表明，当尿素添加量为5 wt.%时，样品展现出最佳的综合性能。该合金室温抗压屈服强度和抗拉强度分别提高了76.7%和35.2%，伸长率从58%降低到29%。磨损率从8.2×10^-4mm³·N^-1·m^-1降低到1.85×10^-4mm³·N^-1·m^-1。 为进一步改善Cr2N析出相分布的均匀性，通过湿磨共混技术和使用更细小的合金粉末，避免了Cr2N析出相在合金内部小尺寸晶粒处的富集，实现了Cr2N析出相在高熵合金基体中的均匀分布。在保持相同尿素添加量的前提下，室温抗压屈服强度提高了29.9%，磨损率从1.85×10^-4mm³·N^-1·m^-1降低到8.62×10^-5mm³·N^-1·m^-1，进一步提升CoCrFeMnNi高熵合金的力学性能和摩擦学性能。
 

高熵合金；快速热压烧结；第二相析出强化；力学性能；摩擦学性能