QAl10-5-5 是铝青铜家族中兼具高强度与耐蚀性的重载合金，成分严格控制为铜 89%-91%、铝 9%-11%、铁 4.5%-5.5%、镍 4.5%-5.5%，杂质总含量≤0.5%。10% 的铝为基础强化元素，5% 左右的铁与镍形成协同作用，既提升强度又优化耐蚀性，室温抗拉强度达 850-900MPa，布氏硬度 240-260HB，成为工程机械、海洋工程等 “重载 + 腐蚀” 双重工况的核心结构材料。

铁镍协同强化机制是其性能核心。铝与铜形成 Cu₃Al 强化相（硬度 HV380），为合金提供基础强度；铁以 Fe₃Al 颗粒（直径 20-30nm）均匀分布于基体，像 “耐磨质点” 一样提升抗磨损能力，同时细化晶粒（从 50μm 降至 25μm）；镍则与铜形成连续固溶体，不仅增强基体韧性，还能优化氧化膜结构，形成 Al₂O₃-NiO 复合氧化膜，提升耐蚀性。在海水中，QAl10-5-5 的年腐蚀速率仅 0.012mm，是普通铝青铜的 1/2；在含砂矿浆中，磨损速率比 QAl10-3-1.5 降低 25%。某工程机械厂采用该合金制作挖掘机斗杆销轴，在重载（300kN）与泥水腐蚀环境中，销轴使用寿命达 8000 小时，比钢销轴延长 3 倍，且无需频繁润滑。

力学性能适配极端重载工况。室温屈服强度 600-650MPa，延伸率 10%-12%，既能承受高强度载荷，又具备一定韧性避免脆断；400℃高温下抗拉强度仍保持 650MPa，远高于普通铜合金（400℃时抗拉强度仅 350MPa），某冶金厂的 QAl10-5-5 热矿输送带托辊，在 350℃环境中运行，无变形或开裂，使用寿命达 5 年。其抗冲击性能优异，室温冲击韧性≥40J/cm²，某海洋平台的防撞护舷连接件，在船舶撞击载荷下，无断裂损坏，保障平台结构安全。

加工工艺需平衡强度与成型性。热加工温度控制在 900-950℃，此时合金处于 β 相区，塑性达峰值（伸长率≥18%），但因铁镍含量高，变形抗力比普通铝青铜高 20%，需采用多火次锻造，单道次变形量控制在 25%-30%。某重型机械的 QAl10-5-5 曲轴（重量 500kg），经 4 火次锻造后，锻件流线连续，力学性能各向异性≤5%，满足重载传动需求。冷加工性能适中，冷轧道次变形量 15%-20%，中间需经 650℃×1 小时退火，恢复塑性，某精密轴套的 QAl10-5-5 管材，经冷拔后圆度误差≤0.01mm，配合间隙控制在 0.005-0.01mm。

焊接采用氩弧焊工艺，选用含镍 5% 的铝青铜专用焊丝，焊前预热至 350℃，减少焊接应力，焊后经 700℃×1 小时退火，消除焊接热影响区的脆性，接头强度达母材的 85%，耐蚀性与母材一致。某海洋平台的输油管道焊接后，经 10000 小时盐雾测试，焊缝处无泄漏或腐蚀。

制备工艺注重元素均匀性。采用真空感应炉 1100℃熔炼（真空度≤10⁻³Pa），铁与镍以合金形式（Fe-Ni 合金，比例 1:1）加入，避免单独加入导致的偏析；铝以纯铝块形式投入，搅拌 40 分钟（速率 25r/min），确保成分均匀。铸锭经 880℃×5 小时均匀化处理，消除枝晶偏析；热轧时道次变形量 25%，终轧厚度根据成品需求控制在 15-80mm；冷轧后经 600℃×2 小时时效处理，促进 Cu₃Al 与 Fe₃Al 相析出，稳定性能。

应用场景集中在重载腐蚀领域：工程机械销轴、海洋平台连接件、冶金设备托辊、矿山机械齿轮、船舶推进器部件等。在某深海风电项目中，QAl10-5-5 制作的海底桩基连接件，在 50 米水深（压力 5MPa）与海水腐蚀环境中运行 3 年，无腐蚀或变形，连接强度保持初始值的 95%，充分彰显其 “重载 + 耐蚀” 的双重核心价值。