Fe-Ni-Mo-Cu-C系粉末冶金低合金钢具有良好的综合力学性能而广泛应用于汽车结构零件。但由于材料内部固有孔隙的存在,对于力学性能要求较高的场合其强度、耐磨性仍有不足。利用高性能润滑剂提高生坯密度以及添加合金元素、热处理工艺是提高材料强韧性、耐磨性的有效方法。本文利用粉末流速计、光学显微分析、扫描电镜分析以及力学性能测试等手段,研究了复合润滑剂(聚氧乙烯与芥酸酰胺组成的混合物)、微合金元素V以及淬火-低温回火热处理对Fe-Ni-Mo-Cu-C烧结低合金钢工艺性、显微组织与力学性能的影响。研究结果表明:复合润滑剂的加入降低了镍钼预合金铁基混合粉的流动性和松装密度,当复合润滑剂中芥酸酰胺含量达到40%时混合粉末已不能从霍尔流速计中顺利流出。与含有硬脂酸锌的生坯相比,添加复合润滑剂得到的生坯强度、密度较高,含有复合润滑剂的混合粉在600MPa压制压力下能够得到最高密度为7.126 g/cm~3的生坯,比含有硬脂酸锌的生坯提高了0.101g/cm~3。相比于含硬脂酸锌的试样,含复合润滑剂的试样烧结后强度较高,尺寸变化小。V的加入细化了中碳Fe-1.75Ni-0.5Mo-2Cu-0.45C以及高碳Fe-1.75Ni-0.5Mo-2Cu-0.8C两种PM低合金钢的烧结态组织、减小了晶粒尺寸。在中碳烧结钢中,V的添加提高了多边形铁素体以及粒状贝氏体的含量。含V高碳PM钢烧结组织中碳元素分布更加均匀,富碳区以及晶界碳化物数量减少。含V钢在含有氮气气氛下烧结原位生成V(C,N),但钒铁在烧结过程并未完全溶入钢基体中,试样在冷却过程有V(C,N)颗粒沉淀析出。添加0.1~0.3%的V提高了中、高碳PM钢烧结态的强度和硬度。加入0.2%V使得中碳钢的横向断裂强度由772.6MPa提高至830MPa,硬度由116.8HV提升至123.3HV;高碳钢的横向断裂强度由894.3MPa提升到963.5MPa,硬度由128.5HV提高至137.2HV。加入0.3%的V似乎对韧性有不利的影响。钢中的V(C,N)的存在阻碍了热处理加热过程中奥氏体晶粒的长大。相比于不含V试样,含V烧结态试样淬火后得到更加细小的马氏体。0.1,0.2%V的添加提高了热处理试样的横向断裂强度,但当加入0.3%钒铁时,合金热处理后强度明显下降。摩擦磨损实验表明钒铁的加入提高了高碳PM低合金钢热处理后的硬度与耐磨性,但降低了中碳PM低合金钢的硬度与耐磨性。