本研究基于研制高阻尼、高适用温度的锰铜阻尼合金的要求,采用真空感应熔炼技术制备了直径为80 mm的Mn-19Cu-5Ni-2Fe合金棒材。借助光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及X射线衍射仪、动态力学分析仪、万能材料试验机、硬度测试仪等测试仪器,系统地研究了固溶和时效热处理工艺对合金显微组织、马氏体相变、析出相、力学和阻尼性能的影响规律,建立了合金组织和性能的关系。研究结果表明:(1)固溶处理温度对Mn-19Cu-5Ni-2Fe合金的性能有显著的影响,固溶可降低调幅分解的阻力,促进热弹性马氏体的形成。固溶温度过高将导致合金时效后形成α-Mn,合金的力学及阻尼性能随着组织中析出细小的α-Mn而急剧降低。根据阻尼性能随固溶温度的变化规律,确定最佳固溶温度为900℃。(2)合金经900℃×1 h固溶处理后进行不同温度(385~535℃)、不同时间(1~24h)的时效处理,发现随着时效温度的提高或时效时间的延长,合金的阻尼、强度、硬度都呈先增大后减小的趋势。分析其主要原因在于,当时效温度低于435℃或时效时间小于8h时效促进了合金的调幅分解,合金将获得大量的马氏体及马氏体孪晶界面,合金具有高阻尼和良好力学性能;时效温度高于435℃或时效时间大于8h,α-Mn易于析出和长大,从而引起阻尼性能及力学性能的恶化。(3)对时效的冷却方式对合金的阻尼性能的影响进行了研究。合金经900℃×1 h水淬+435℃×4 h保温后进行不同方式(空冷、炉冷和分段冷却)的冷却处理。发现分段冷却处理的试样具有最优的阻尼性能,其内耗值可达到0.130,马氏体相变温度达到76.4℃。分段冷却显著提升合金阻尼性能,归因于较低温度阶段的时效进一步提高了富锰区锰含量,同时抑制了α-Mn的形核和长大。