本团队结合机器学习的方法，采用等离子固态表面冶金技术在纯铁基体表面进行Co-Cr-Ni-W-Mo五元共渗，获得了冶金结合和梯度结构的新型FeCoCrNiWMo高熵合金层，并扫描通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损实验机等设备系统研究了不同工艺参数（保温温度、保温时间、工作气压和工作电压）对FeCoCrNiWMo高熵合金层表面形貌、截面组织、物相结构、耐磨性和抗高温氧化性能的影响规律。分析了FeCoCrNiWMo高熵合金层在制备过程中原子的溅射行为、各组元粒子间的相互作用以及原子的扩散和沉积现象，探索了FeCoCrNiWMo高熵合金层的形成机理。同时进行TC4钛合金表面等离子固态表面冶金W-Mo、Cr-Ni共渗的预测并试验验证，根据研究结果，在TC4钛合金表面开展W、Mo、Cr、Ni四元共渗制备WMoCrNiTi梯度高熵合金层，该合金层与基体呈冶金结合，并探究不同工艺对WMoCrNiTi高熵合金层微观组织结构的影响规律，研究高熵合金层的结合强度、显微硬度和摩擦磨损性能及其相关机理。主要结论如下：
(1) 在不同工艺参数条件下，均成功制备出了具有梯度结构且与基体呈冶金结合的FeCoCrNiWMo高熵合金层，FeCoCrNiWMo高熵合金层的物相相同，均由HCP相和FCC相组成。等电位模式不能持续形成高空位浓度梯度层，加上不同原子尺寸引起的严重的晶格畸变和原子堆积密度的增加，空位形成浓度减少，扩散的阻力增加。因此，纯铁基体表面获得的FeCoCrNiWMo高熵合金层为沉积层+扩散层的复合强化层结构，而不是传统的合金化层（扩散层）；
在不同工艺参数条件下，均成功制备出了具有梯度结构且与基体呈冶金结合的FeCoCrNiWMo高熵合金层，FeCoCrNiWMo高熵合金层的物相相同，均由HCP相和FCC相组成。等电位模式不能持续形成高空位浓度梯度层，加上不同原子尺寸引起的严重的晶格畸变和原子堆积密度的增加，空位形成浓度减少，扩散的阻力增加。因此，纯铁基体表面获得的FeCoCrNiWMo高熵合金层为沉积层+扩散层的复合强化层结构，而不是传统的合金化层（扩散层）；
(2) 不同工艺参数对FeCoCrNiWMo高熵合金层的影响主要在沉积层，对扩散层的影响较小。沉积层中元素分布均匀，无成分偏析。扩散层中元素含量均呈梯度分布，与基体冶金结合。强烈的反溅射效应导致溅射率高元素容易被反溅射出去，原子半径越小的元素容易扩散进入基体。因此，溅射率高且半径较小的Co、Cr、Ni元素倾向于进入扩散层，溅射率低且半径较大的W、Mo元素倾向于在沉积层富集。不同的工艺参数主要通过影响源极的供给能力、工件的吸收能力、元素的扩散速率和颗粒组织的生长速率进而影响高熵合金层的质量和成分。
(3) 不同工艺参数条件下获得的FeCoCrNiWMo高熵合金层均可使基体的显微硬度、摩擦磨损性能和抗高温氧化性能得到不同程度的提升。当工艺为:保温温度1300℃、保温时间2h、工作电压900V、工作气压30Pa时，FeCoCrNiWMo高熵合金层由5.5μm沉积层+8μm扩散层组成，组织均匀致密，无气孔、裂纹和杂质等缺陷，综合性能最好，结合力为63.81N，显微硬度、耐磨性和抗高温氧化性能分别是基体的2.3、3.66和5.5倍；
(4) 基于随机森林算法的W-Mo共渗预测模型在测试集上的预测精度为0.89，在训练集上的预测精度为0.91；Cr-Ni共渗预测模型在测试集上的预测精度为0.93，在训练集上的预测精度为0.92。不同的工艺条件均成功制备出了与基体呈冶金结合的WMoCrNiTi高熵合金层，该高熵合金层具有沉积层+扩散层的梯度结构。高熵合金层的物相基本相同，均由FCC相和BCC相组成；
(5) 在保温温度950℃，保温时间3h，电压差250V，工作气压35Pa的工艺条件下制备的高熵合金层表面平整致密，截面连续且均匀，质量最好。同时其性能也最好。合金层与基体的结合强度较高，结合力达到了65.5N；表面硬度较高，达到了723.09HV，是基体的2倍以上；耐磨性能良好，磨损量低至0.1845mm
3，比基体低了3.2倍。
