QAl10-5-5 是鋁青銅家族中兼具高強度與耐蝕性的重載合金，成分嚴(yán)格控制為銅 89%-91%、鋁 9%-11%、鐵 4.5%-5.5%、鎳 4.5%-5.5%，雜質(zhì)總含量≤0.5%。10% 的鋁為基礎(chǔ)強化元素，5% 左右的鐵與鎳形成協(xié)同作用，既提升強度又優(yōu)化耐蝕性，室溫抗拉強度達 850-900MPa，布氏硬度 240-260HB，成為工程機械、海洋工程等 “重載 + 腐蝕” 雙重工況的核心結(jié)構(gòu)材料。

鐵鎳協(xié)同強化機制是其性能核心。鋁與銅形成 Cu?Al 強化相（硬度 HV380），為合金提供基礎(chǔ)強度；鐵以 Fe?Al 顆粒（直徑 20-30nm）均勻分布于基體，像 “耐磨質(zhì)點” 一樣提升抗磨損能力，同時細(xì)化晶粒（從 50μm 降至 25μm）；鎳則與銅形成連續(xù)固溶體，不僅增強基體韌性，還能優(yōu)化氧化膜結(jié)構(gòu)，形成 Al?O?-NiO 復(fù)合氧化膜，提升耐蝕性。在海水中，QAl10-5-5 的年腐蝕速率僅 0.012mm，是普通鋁青銅的 1/2；在含砂礦漿中，磨損速率比 QAl10-3-1.5 降低 25%。某工程機械廠采用該合金制作挖掘機斗桿銷軸，在重載（300kN）與泥水腐蝕環(huán)境中，銷軸使用壽命達 8000 小時，比鋼銷軸延長 3 倍，且無需頻繁潤滑。

力學(xué)性能適配極端重載工況。室溫屈服強度 600-650MPa，延伸率 10%-12%，既能承受高強度載荷，又具備一定韌性避免脆斷；400℃高溫下抗拉強度仍保持 650MPa，遠(yuǎn)高于普通銅合金（400℃時抗拉強度僅 350MPa），某冶金廠的 QAl10-5-5 熱礦輸送帶托輥，在 350℃環(huán)境中運行，無變形或開裂，使用壽命達 5 年。其抗沖擊性能優(yōu)異，室溫沖擊韌性≥40J/cm2，某海洋平臺的防撞護舷連接件，在船舶撞擊載荷下，無斷裂損壞，保障平臺結(jié)構(gòu)安全。

加工工藝需平衡強度與成型性。熱加工溫度控制在 900-950℃，此時合金處于 β 相區(qū)，塑性達峰值（伸長率≥18%），但因鐵鎳含量高，變形抗力比普通鋁青銅高 20%，需采用多火次鍛造，單道次變形量控制在 25%-30%。某重型機械的 QAl10-5-5 曲軸（重量 500kg），經(jīng) 4 火次鍛造后，鍛件流線連續(xù)，力學(xué)性能各向異性≤5%，滿足重載傳動需求。冷加工性能適中，冷軋道次變形量 15%-20%，中間需經(jīng) 650℃×1 小時退火，恢復(fù)塑性，某精密軸套的 QAl10-5-5 管材，經(jīng)冷拔后圓度誤差≤0.01mm，配合間隙控制在 0.005-0.01mm。

焊接采用氬弧焊工藝，選用含鎳 5% 的鋁青銅專用焊絲，焊前預(yù)熱至 350℃，減少焊接應(yīng)力，焊后經(jīng) 700℃×1 小時退火，消除焊接熱影響區(qū)的脆性，接頭強度達母材的 85%，耐蝕性與母材一致。某海洋平臺的輸油管道焊接后，經(jīng) 10000 小時鹽霧測試，焊縫處無泄漏或腐蝕。

制備工藝注重元素均勻性。采用真空感應(yīng)爐 1100℃熔煉（真空度≤10?3Pa），鐵與鎳以合金形式（Fe-Ni 合金，比例 1:1）加入，避免單獨加入導(dǎo)致的偏析；鋁以純鋁塊形式投入，攪拌 40 分鐘（速率 25r/min），確保成分均勻。鑄錠經(jīng) 880℃×5 小時均勻化處理，消除枝晶偏析；熱軋時道次變形量 25%，終軋厚度根據(jù)成品需求控制在 15-80mm；冷軋后經(jīng) 600℃×2 小時時效處理，促進 Cu?Al 與 Fe?Al 相析出，穩(wěn)定性能。

應(yīng)用場景集中在重載腐蝕領(lǐng)域：工程機械銷軸、海洋平臺連接件、冶金設(shè)備托輥、礦山機械齒輪、船舶推進器部件等。在某深海風(fēng)電項目中，QAl10-5-5 制作的海底樁基連接件，在 50 米水深（壓力 5MPa）與海水腐蝕環(huán)境中運行 3 年，無腐蝕或變形，連接強度保持初始值的 95%，充分彰顯其 “重載 + 耐蝕” 的雙重核心價值。