镍铝青铜合金由于具有较好的机械和耐腐蚀性能,在船舶螺旋桨和泵、阀等部件上有着广泛的应用。铸态镍铝青铜合金组织复杂且容易出现晶粒粗大、气孔以及偏析等铸造缺陷,在复杂的海洋工况下,很容易受到选相腐蚀、空泡腐蚀以及冲刷腐蚀等多种腐蚀而破坏,所以,进一步提高铸态合金的机械和耐腐蚀性能是制造高服役性能海洋装备的核心之一。为了获得更好的耐腐蚀和疲劳性能的组织,很有必要掌握合金组织与性能的响应关系,因此本文采用搅拌摩擦加工作为组织调控的手段,试图建立组织与性能的响应关系,在这个过程中,优化了搅拌摩擦加工工艺,深入研究了加工合金的组织演变和强化机制,并通过加工后热处理和优化加工工具来对合金组织进行优化,最后研究了加工合金的耐腐蚀、疲劳和腐蚀疲劳性能,揭示了它们的形成机理。主要研究结果如下:（1）搅拌摩擦加工可以细化均匀铸态镍铝青铜合金组织,明显改善合金的机械性能。在搅拌摩擦加工的过程中,由于较高的应变速率和特殊的马氏体结构,形成了较多孪晶马氏体。加工合金的强化机制主要包括晶粒细化、第二相强化、固溶强化、加工硬化和马氏体孪晶强化。加工参数对合金的显微组织影响较大,当搅拌摩擦加工过程中的热输入较低时,由于合金在加工过程中发生流动的材料不能及时补充,容易在后退侧产生空洞缺陷。（2）加工后热处理可以消除合金中的βˊ相,形成较多的共格孪晶边界,有利于合金的耐腐蚀性能,但显微硬度下降明显。随着转速的增加,加工后热处理合金的晶粒逐渐增大,其中800转时获得了最好的机械性能,这是因为在该转速下制备的合金热处理后可以形成均匀细小的第二相,提高了合金的机械性能。（3）减小轴肩直径,增加搅拌针长度可以减少搅拌摩擦加工的热输入,从而减少合金中βˊ相的含量。通过改进工具制备的合金,其搅拌区下部分区域组织主要由完全再结晶的α、细小的κ_ii相和极少的不连续βˊ相组成,该区域组织同时具有较少的βˊ相和较高的显微硬度,为较为理想的组织。该区域组织形成的峰温约为800?C,应变速率约为27.9s^-1,齐纳霍洛曼参数值约为25.3。（4）改进工具前制备合金的搅拌区具有不均匀的显微组织,从上表面向下可以分为三个区域,分别为:魏氏体α、细小的κ和βˊ相区,带状的α群落、细小的κ和βˊ相区和溪流状的α群落、细小的κ和βˊ相区。在这三个区域中,溪流状α群落区具有最低的裂纹扩展速率,其中等轴α相和细小的κ可以减小合金的疲劳裂纹扩展速率,而βˊ相会产生不利影响。与锻造态的基体相比,在低ΔK时,基体具有更好的疲劳性能,而在高ΔK时,结果相反,这主要是由于在低ΔK时,基体中的κ_ii颗粒能够曲折主裂纹,增加裂纹的曲折作用,从而改善合金的疲劳性能,随着ΔK的增加,显微组织的曲折作用逐渐消失,合金的疲劳性能主要取决于合金本身抵抗折断的性能（韧性）。改进工具后制备合金在低和高ΔK都具有较好的疲劳性能,这主要是由于改进工具后形成的等轴α和细小的κ_ii相在低ΔK同样可以曲折主裂纹,改善合金疲劳性能,这种情况下,合金的疲劳性能主要取决于合金的韧性。（5）铸态镍铝青铜合金发生严重的局部腐蚀和选相腐蚀,腐蚀最严重的相为共析组织α+κ_Ⅲ相中的α相,其次为βˊ相区,而κ_Ⅱ没有被腐蚀。经过搅拌摩擦加工后,合金发生均匀腐蚀,而且能够在表面快速形成具有很好保护性的保护膜,明显改善了合金的耐腐蚀性能。减小转速或者减小前进速度可以改善合金的耐腐蚀性能。（6）在腐蚀疲劳的过程中,镍铝青铜合金的βˊ相因发生脱铝反应而发生严重的破坏,这主要是因为,在裂纹尖端,合金各相的保护膜在缝隙里面溶液的酸化和应力场的耦合作用而不稳定、被破坏或者溶解,βˊ相在电化学腐蚀中作为阳极被腐蚀掉。改进工具制备的合金含有极少的不连续βˊ相,在这种情况下,κ相在电化学腐蚀中作为阳极被腐蚀掉。工具改进前后,腐蚀疲劳破坏机制从原来的大面积的βˊ相破坏转变为细小的κ相破坏,明显改善了合金的腐蚀疲劳性能。