高硅镍铜合金（蒙乃尔合金）NCu30-4-2-1是Ni-Cu-Si-Fe-Mn系弥散硬化型合金，其具有高硬度、高强度、优良的耐磨性和抗黏合性等优异性能，广泛用于制造航空燃油装置及其他要求工作稳定的精密磨擦件。国内生产的高硅镍铜合金棒材存在着组织不均匀导致心部质量差的问题，为改善挤压棒的性能，本文展开了从铸造方法、挤压热变形和热处理等几方面优化棒材组织工作。铸造组织优化采用非真空熔铸、真空熔铸、二元渣系电渣熔铸、四元渣系电渣熔铸四种工艺制造铸锭，借助化学分析仪、金相显微镜、扫描电子显微镜等对比分析了四种熔铸方法制备的铸态高硅镍铜合金的组织；通过Gleeble-3800热模拟实验机压缩热模拟实验对NCu30-4-2-1合金进行热变形行为研究，得到流变应力曲线。并用Zener-Hollomon参数建立了高硅镍铜合金NCu30-4-2-1的本构方程，并获得热变形激活能和材料参数，结合实际热挤压后获得的组织分析，得出优化的挤压温度和挤压速率。采用标准固溶处理工艺，改变时效处理参数获得优化组织，采用超声声速方法无损评价时效效果。研究表明，高硅镍铜合金NCu30-4-2-1采用四元渣系电渣熔铸铸锭，热挤压变形温度1050℃和应变速率分别为5s-1，固溶处理温度930℃，保温40min，时效温度640℃，保温时间8h为最佳工艺（峰值时效）。优化的组织为铸态枝晶细小均匀，次生β相细小且弥散分布在基体上，杂质含量低，组织致密度高，无明显宏观缺陷，挤压热变形组织为完全动态再结晶组织，固溶时效后弥散析出相β-Ni3Si析出相颗粒分布均匀，尺寸均匀，最佳尺寸大约为25nm，时效后硬度为HB404。超声声速与时效组织间有较好对应关系，在峰值时效阶段，声速最大。以上研究结果的应用，将用国产高硅镍铜合金制件替代进口部件，大大提高国产制件的性能和合格率，制成的滑块、蜗杆、齿套、活门等摩擦器件可以应用在多种型号航空发动机的燃油附件上，并在化工、航天、船舶等军工领域得到广泛的应用。