拓扑无序的非晶合金以及化学无序的高熵合金作为两种典型的无序合金，由于复杂的化学成分和特殊的结构拥有优秀的综合性能，在新型高强韧金属材料中脱颖而出。多组元的无序合金内蕴“拓扑/化学无序”，在外加载荷的作用下，非平衡状态的无序结构呈现跨时空尺度的涌现与演化，导致其塑性流动行为复杂、多样，因而塑性变形机制有别于以一两种组元为基元的、具有晶体结构的传统合金。所以，对无序合金的强韧化探索将极大地促进无序合金作为新型先进高强韧材料实际工程中的应用，满足越来越苛刻的极端环境服役要求。

非晶合金和单相高熵合金中存在着强度和塑性的倒置关系，在拥有高强度的同时塑性变形能力较差，或因为良好的塑性在强度方面表现较差。由此，我们分别从多相的非晶复合材料以及双相的难熔高熵合金，讨论拓扑无序合金和化学无序合金这两类无序合金的强韧化途径。在本文研究工作中，我们设计并制备了多相非晶复合材料TiZr-based TZVX合金和双相难熔高熵合金WX合金，分别研究了其合金成分与组织结构的关系，分析了组织结构对力学性能的影响，探索了其强韧化途径。主要研究工作内容及结果如下：

（1）设计了一种具有一定非晶形成能力的多相非晶复合材料TZVX合金，其名义成分为Ti₄₈Zr₂₀V_xCu₅Be₁₅Cr_12-x（x=3，6，9，12），并通过铜模铸造的方式制备了一系列的ϕ5mm圆棒试样，并确定其为晶相和非晶基体复合的组织结构。随着V含量逐步增加替代Cr，晶相结构从复杂的六方Cr₂Ti间隙相和体心立方的β固溶相变为简单的β枝晶相，同时析出晶相形貌由混乱不规则形状变成规则枝晶状。

（2）V含量较低、Cr含量较高的TZV3和TZV6几乎没有塑性，经弹性变形后突然断裂，表现为脆性断裂，这是因为V含量较低、Cr含量较高时，在β枝晶相界处析出了脆性相金属间化合物Cr₂Ti致使材料过早脆断。随着V含量增加，间隙相不在析出，TZV9与TZV6相比塑性提高。当V含量较高时，TZV12与TZV9组织形貌相近，但TZV12塑性远远超过TZV9，压缩塑性为ε_plastic=6.9%，强度为σ_max=1767.4MPa。塑性改善的原因在于TiZr-based BMGCs中V的添加可以降低β枝晶的剪切模量G，阻碍基体中剪切带扩展、促进多重剪切带增殖，从而改善力学性能。因此，改善BMGCs室温塑性的要点在于获得塑性晶相和降低晶相剪切模量G。

（3）通过高熵合金相形成的基本理论及规律，设计并制备了一种具有室温塑性的双相难熔高熵合金WX（X=40，30，25，20，15）合金，其名义成分可记做W_x(Mo₁₀Fe₄₅Ni₄₅)_100-x。其合金铸态组织为BCC增强相和FCC基体的简单双相固溶结构，并随着W含量降低，凝固时过冷度∆T降低，初始析出相体积分数减小，Ostwald粗化、接邻合并进行度不充分，增强相尺寸分布范围变窄，少量小尺寸的初始颗粒被保留下来，BCC相尺寸分布由单峰变为双峰，分为大尺寸~10-100μm的BCC1团簇相和小尺寸~0.1-10μm的短棒状BCC2颗粒。BCC2颗粒体积分数愈来愈高、分布越来越连续，由零星点状到近似成网状。

（4）W30和W20合金跟其它难熔高熵合金的拉伸性能对比，以极小的强度为代价获得了良好的室温拉伸塑性。其中，W30拉伸强度为σ_b=872MPa，最大塑性应变为ε_p=15.3%，而W20拉伸强度为σ_b=788MPa，最大塑性应变为ε_p=19.2%。W20与W30相比，在塑性提高的同时强度牺牲极小，这是因为双峰尺寸分布的第二相强化效应，广泛弥散分布在W20 FCC基体内的小尺寸短棒状BCC2提高了基体整体强度。双相合金WX断口形貌为内含BCC2颗粒断面的韧窝包围解理断面的花样，因此拉伸断裂方式为韧脆复合的类型；塑性变形机制由位错运动主导，FCC基体内的位错滑移提供塑性，BCC相界对位错运动的阻碍提供强度的同时也限制着WX合金的最大塑性。因此，调节增强相形状、大小、分布也是改善双相化学无序合金综合力学性能的有效手段。