CoCrFeNiMn合金是一种典型的面心立方（FCC）高熵合金，在低温下表现出优异的延展性和出色的断裂韧性[1,2]。然而，其粗晶粒形式在室温下的屈服强度较低，限制了其结构应用。尽管将晶粒尺寸细化到亚微米或纳米级别可以显著提高屈服强度，但往往会因位错活动受限而降低延展性[3]。为克服这种强度-延展性的权衡，人们开发了多尺度异质结构材料，如双峰结构[4,5]、梯度结构[6]和异质层状结构[7]，以增强加工硬化能力，从而在最小程度降低强度的同时提高均匀伸长率。这些看似不同的结构都有一个共同特点：它们都由软区和硬区组成，并具有丰富的异质界面[8]。其中，异质层状结构因其优异的强度-延展性协同效应而受到特别关注，这一效应已在多种系统中得到验证，包括钛[9]、中锰钢[10]和无间隙钢[11]。这种性能提升主要归因于HDI强化和硬化机制，这些机制源于大量GND的储存[8]。
通常情况下，除了由于各种晶格缺陷的积累而产生的加工硬化能力外，裂纹的存在也会显著影响拉伸延展性[12,13]。在合成工程材料中，如果裂纹扩展无法得到有效缓冲和阻止，往往会导致材料过早失效[14]。这种现象源于裂纹通常发生在局部变形严重的区域，而该区域的加工硬化能力不足以缓解裂纹尖端的高应力集中，从而导致延展性降低[15,16]。值得注意的是，天然结构材料中经过结构控制的界面在大规模阻止裂纹扩展方面表现出显著的效果[12]。
在制备无间隙钢[11]的过程中，我们开发了一种基于CR层和RX层交替堆叠的新型策略，随后进行热机械加工。这种方法成功制备出了具有层内双峰晶粒尺寸分布和保持层间异质性的多尺度异质层状结构，并具有高密度的异质界面。与传统的无间隙钢相比，这种多层异质结构表现出更优异的机械性能。据我们所知，这种结构设计策略尚未应用于HEA以提升其机械性能。此外，虽然HDI强化效应（源于异质界面附近的有效GND积累）已有充分研究，但界面对应裂纹扩展的影响仍较少被探索，尤其是在多尺度异质HEA中。在本研究中，我们将这一策略扩展到CoCrFeNiMn HEA体系，以构建类似无间隙钢中的多尺度异质结构，旨在优化其强度-延展性协同效应。所制备的多尺度异质结构展现了出色的强度和延展性组合，这归因于包括HDI强化（通过GND积累）在内的协同机制，以及塑性变形过程中异质界面处裂纹偏转带来的裂纹耐受性的提升。这项工作为下一代高性能HEA的发展提供了宝贵的科学见解和潜在的技术途径。
