QAl9-4 是铝青铜家族中应用最广泛的通用牌号之一，成分严格控制为铜 86%-88%、铝 8%-10%、铁 3%-5%，杂质总含量≤0.5%。9% 左右的铝为合金提供基础强度，4% 的铁通过细化晶粒与形成耐磨相实现性能优化，室温抗拉强度 600-650MPa，布氏硬度 170-190HB，延伸率 16%-19%，凭借 “耐蚀 + 耐磨 + 易加工” 的综合优势，成为船舶、机械、化工等领域中等载荷部件的首选材料。

铁的强化与耐磨协同机制是其性能核心。铝与铜在高温下形成 Cu₃Al 强化相（硬度 HV350），均匀分布于基体中，为合金奠定强度基础；铁以 Fe₃Al 纳米颗粒（直径 15-25nm）形式嵌入基体，一方面像 “微观耐磨质点” 一样提升抗磨损能力，另一方面将铸造态晶粒尺寸从 50μm 细化至 25μm，减少晶界失效风险。在淡水环境中，QAl9-4 的年腐蚀速率仅 0.02mm，比普通黄铜降低 50%；在含轻微泥沙的水中，磨损速率比无铁铝青铜降低 30%。某船舶厂将其用于螺旋桨轴套，轴套内径 80mm、壁厚 15mm，在海水润滑与 150kN 工作载荷下，使用寿命达 5 年，比传统铜锡合金轴套延长 2 倍，且无需频繁更换润滑油，维护成本降低 40%。

力学性能精准适配通用中等载荷场景。室温屈服强度 350-380MPa，既能承受船舶轴套、机械齿轮等部件的中等载荷，又具备一定韧性（冲击韧性≥45J/cm²），避免冲击断裂。某通用机械厂的 QAl9-4 传动齿轮（模数 4mm、齿数 30），在 1000r/min 转速与 120kN 扭矩下连续运行 3 年，齿面磨损量仅 0.03mm，无断齿现象，传动效率保持初始值的 95% 以上，远超设计预期的 2 年使用寿命。其高温性能稳定，300℃时抗拉强度仍保持 450MPa，某化工设备的 QAl9-4 管道配件（直径 100mm、壁厚 8mm），在 250℃高温介质中使用，无变形或腐蚀，满足化工生产连续运行的稳定性要求。

加工工艺兼顾成型性与性能稳定性，适配规模化生产。热加工是关键环节，温度控制在 850-900℃，此时合金处于 α+β 双相区，塑性达峰值（伸长率≥22%），单道次锻造变形量可达 35%，适合制作复杂形状部件。某船舶配件厂生产的 QAl9-4 法兰（直径 800mm、厚度 20mm），经 2 火次锻造后，平面度误差≤0.05mm，密封面粗糙度 Ra1.6μm，密封性能达 1×10⁻⁶Pa・m³/s，完全满足海水管道的高压密封要求。冷加工性能适中，冷轧道次变形量 20%-25%，过度变形易导致 Fe₃Al 相聚集，因此每道次冷轧后需经 600℃×1 小时退火处理，恢复塑性。某精密轴套厂的 QAl9-4 管材（外径 50mm、壁厚 5mm），经 3 道次冷轧与 2 次中间退火后，圆度误差≤0.01mm，配合间隙控制在 0.005-0.01mm，与轴的配合精度达 H7/h6 级，装配后运行噪音≤65dB。

焊接工艺成熟可靠，确保接头性能与母材一致。采用氩弧焊工艺，选用含铝 9%、铁 4% 的铝青铜专用焊丝（如 ERCuAl-A2），焊前预热至 250℃以减少焊接应力，避免冷裂纹产生；焊接时采用小电流（100-120A）、短弧焊接，减少热输入，防止热影响区晶粒粗大；焊后经 650℃×1 小时退火处理，消除焊接应力，接头强度达母材的 85%，耐蚀性与母材一致。某海水冷却管道项目中，焊接后的 QAl9-4 管道经 10000 小时盐雾测试，焊缝处无泄漏或腐蚀，完全满足海洋环境长期使用需求。

制备工艺注重成分均匀性，从源头保障性能稳定。采用工频炉 1050℃熔炼，原材料选用 99.95% 高纯电解铜、99.9% 纯铝块与 99.9% 纯铁块，避免磷、硫等杂质影响耐蚀性。熔炼时先加入铜，待铜完全熔化后加入铝（防止铝烧损），最后加入铁，搅拌 30 分钟（搅拌速率 25r/min），确保成分均匀分布，铝、铁含量偏差控制在 ±0.3% 以内。铸锭经 750℃×4 小时均匀化处理，消除铸造过程中的枝晶偏析；热轧时道次变形量 30%，终轧温度≥800℃，根据成品需求控制厚度在 5-50mm；冷轧后经 580℃×1.5 小时时效处理，促进 Fe₃Al 相充分析出，稳定力学性能与耐磨性。

应用场景覆盖多领域：船舶螺旋桨轴套、通用机械传动齿轮、化工管道配件、自来水设备叶轮、纺织机械罗拉等。在某沿海城市的自来水输送项目中，QAl9-4 制作的水泵叶轮（直径 500mm、叶片厚度 6mm）与管道配件，在含轻微盐分的自来水中使用 6 年，无锈蚀或磨损，设备故障率从 8% 降至 2%，每年为自来水公司节省维护成本超 200 万元，充分彰显其 “通用适配 + 耐蚀耐磨” 的核心价值。