铜及铜合金在人类社会发展中作出了很大的贡献,并被广泛应用到我们的生活中。随着科技的发展,人们对材料性能的要求越来越高,对铜合金的性能也提出了更高的要求。可通过很多技术来提高铜合金的性能,如：大塑性变形、高能球磨法等。也还可以通过加入适量合金元素来降低层错能,从而使材料的性能提高。本实验选取Cu-Ge,Cu-Al-Zn和Cu-Mn合金。对这些样品分别进行了金相组织观察,显微硬度测试,X射线衍射(XRD)测试和拉伸试验,通过对实验结果的分析,来评价样品的力学性能,从层错能的角度,来讨论晶粒尺寸与硬度的变化,并探索样品的微观变形机理。实验所用材料的层错能分别为：Cu为78 mJ/m2；Cu-0.1 wt.%Ge为54 mJ/m2；Cu-5.7 wt.%Ge为15 mJ/m2。XRD测定显示在一定范围内随着Ge元素的增加层错能减少,导致微晶尺寸减少,微应变增加。在拉伸实验中,层错能减少,强度和韧性增加。在金相实验中,可看到晶粒发生细化,并沿变形方向伸长。利用高能球磨的方法制备铜铝锌合金化粉末,用X射线衍射方法分析粉末的显微组织结构。测试了不同球磨时间和不同层错能的铜铝锌三元合金的力学性能。研究了在相同的层错能情况下,不同成分和制备工艺对铜合金力学性能的影响。结果表明：随球磨时间的延长和层错能的降低,粉末逐渐细化,晶格畸变越来越大；同时随着球磨时间的延长和层错能的降低,Cu-Al-Zn三元合金样品的显微硬度呈上升趋势。伴随球磨时间变化的显微硬度与晶粒尺寸之间也符合正Hall-Petch关系。与此相反,对成分为Cu, Cu-2.87 wt.％Mn, Cu-4.40 wt.％Mn Cu-10.19wt.%Mn进行冷锻,但是Cu-Mn合金力学性能和Cu-Ge合金表现的几乎一致,随着Mn元素的增加材料的强韧性提高,但它的层错能几乎不变。晶粒随着Mn元素的增加而减小,位错密度和孪晶密度增加。