铝青铜合金因其优异的力学性能而被用于制造车辆变速器的同步环、轴承和涡轮等汽车零件。探求提升铝青铜合金力学性能的工艺并分析其机理对于提升汽车动力传动的性能有积极作用。本文以QAl9-4铝青铜合金为研究对象,通过分组对比不同工艺处理后的QAl9-4铝青铜合金的硬度、拉伸性能、断裂韧性以及冲击韧性的变化,并且通过光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)以及扫描电子显微镜(SEM)观察合金的微观组织和断口形貌,探究不同处理工艺对QAl9-4铝青铜合金的力学性能的影响,对合金微观组织的大小、形貌、类别以及第二相分布的影响。结果表明:与传统热处理试样相比,多向锻造(MF)处理后,试样的硬度和强度大幅提高,分别增加了86 HV0.1,98 MPa。通过观察材料的微观组织发现位错密度的增加和晶粒的细化使得试样硬度和强度大幅提高,但试样的塑性明显下降,伸长率由22.08%下降为12.86%。多向锻造加时效处理后试样的塑性明显改善,伸长率达到了21.41%。与多向锻造试样相比,多向锻造和时效处理试样的硬度和强度降幅较小,仅仅降低了35.8HV0.1,25 MPa。时效过程中,残余应力和位错密度降低使合金的塑性得到改善。合金强度的提高和塑性的改善也有利于韧性的提高,与多向锻造试样相比,多向锻造和时效处理试样的断裂韧性和冲击韧性都有较大幅度的提升。可见,多向锻造和时效处理能够在保持材料高塑性的情况下增强材料的硬度、强度、断裂韧性以及冲击韧性,使得QAl9-4铝青铜合金具有优良的综合力学性能。