在材料科学领域，金属材料的强度与塑性协同提高是决定其工程应用潜力的核心课题。传统强化策略常伴随塑性损失，因而实现高强度与高塑性的耦合成为长期挑战。在传统纳米晶/超细晶金属的塑性变形初期，林位错密度呈快速累积趋势并迅速达到饱和状态。这一现象致使材料的应变硬化能力过早受限，显著削弱了后续变形过程中的均匀变形潜力与应变硬化，最终导致材料失效。异质结构的提出为突破该瓶颈提供了新思路。异质结构基于硬/软域界面(异质界面)在变形过程中形成的应变梯度场，诱导几何必需位错(Geometrically Necessary Dislocations, GNDs)的增殖。此机制一方面通过GNDs协调多尺度变形，有效提升材料塑性；另一方面，GNDs与林位错的动态交互可诱导额外的应变硬化效应，最终实现金属材料强度与塑性的协同优化。尽管大量研究表明异质结构策略能显著提升金属材料在室温低应变速率下的力学性能，但在低温和高温环境下，以及高应变率载荷等复杂工况下，其变形机制与硬化机制仍不明晰。基于此，本研究进行中熵VCoNi合金准静态拉伸、高温拉伸、动态剪切及其变形机制研究，具体结论如下。

(1)针对单相FCC结构金属强度低的问题，本研究选用高晶格畸变及高Hall-Petch系数的单相VCoNi合金，通过力热耦合的方法成功设计出一种在室温及低温环境下，均展现出高屈服强度与高塑性的不完全再结晶异质晶粒结构。该结构的再结晶程度约80%，由超细晶和细晶构成，平均晶粒尺寸分别为0.58 μm和1.5 μm。在298 K和77 K，该结构的屈服强度分别为1.9 GPa和2.3 GPa。研究表明，在塑性变形过程中，异质界面附近会产生非均匀变形，进而诱导GNDs在界面附近增殖，产生应变硬化。最终实现了室温塑性达到10%和低温塑性达到14%。

(2)基于单相VCoNi合金的高强度-高塑性异构效应设计理念，进一步构建了一种包含大尺寸κ相和两级FCC晶粒尺寸(超细晶与细晶)异构的双相结构。通过FCC相的异质变形诱导应变硬化机制，该材料即使含有大尺寸析出相，仍展现出与纳米析出强化合金相近的优异力学性能，屈服强度达1.8 GPa，塑性达20%。变形过程中，κ相变形程度低，而FCC晶粒显著细化：超细晶与细晶的平均尺寸分别从0.7 μm和1.5 μm降至0.6 μm和1.3 μm。由此产生的高密度异质界面进一步诱导应变梯度，促进了应变分配，缓解了κ相周边的应力集中，抑制微裂纹萌生，从而显著提升材料塑性。

(3)基于VCoNi合金FCC相高温不稳定的特性，设计了一种结合FCC相和κ相的双相超细晶结构，研究其在不同温度和应变率下的变形机制。结果表明，当拉伸温度介于77 K至773 K时，材料屈服后仍保持显著的应变硬化能力。当温度升至873 K时，FCC相体积分数开始下降，κ相开始动态再结晶，材料屈服后出现热软化现象。在1153 K和应变速率为1×10-2 s-1时，该材料展现出340%的超塑性。在1153 K变形过程中，κ相及σ相发生动态再结晶。板条状κ相中{0001}取向的晶粒逐步旋转至与拉伸方向平行，同时伴随κ相与σ相晶界处GNDs的密度激增。这表明晶界滑移机制的激活，诱导了材料的超塑性变形行为。

(4)为了研究双相VCoNi合金在高应变速率下的变形及失效行为，进行了动态剪切实验。结果表明，在298 K条件下，该双相异构展现出优异的剪切强度与剪应变，分别达到1.2 GPa与1.59。这一特性源于双相体系中高密度异质界面的存在：塑性变形过程中，界面附近的应变梯度诱导出高密度GNDs，有效协调变形。同时，剪切带区域的晶粒细化显著增强了动态强化效果。此外，FCC相与κ相在变形过程中通过晶粒旋转进一步协调变形。在77 K条件下，上述强化机制得到显著增强，合金的剪切强度达到1.3 GPa，剪应变达到1.51。而在1153 K高温环境下，尽管屈服强度有所下降，合金仍保持剪切强度为1 GPa与剪应变约0.52。此时，κ相及σ相开始动态再结晶，其中κ相通过晶粒旋转持续发挥变形协调与应变硬化作用。