高温耐热铝合金被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。二元Al-Cu合金是耐热铝合金研究的基础,而微合金化是提高铝铜合金高温耐热性的重要手段。锰价格低廉、资源丰富、微合金化效果出色、对提高Al-Cu合金高温力学性能有显著的效果。本文以Al-4Cu-x Mn（x=0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%,质量分数）合金为研究对象,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对合金铸态、T6态、T6+420℃/100h热暴露态组织进行观察,分析了Mn元素对Al-4Cu合金析出相的影响机制及其在合金中的存在形式,通过热暴露实验分析了Mn元素对Al2Cu粗化的影响机制。结果如下:（1）在T6态Al-4Cu合金中,当Mn元素含量不超过0.2%时,随着Mn元素的增加,合金中θ′-Al2Cu相数量增多,尺寸由64.67 nm减小到了17.78 nm,这是因为Mn原子在θ′-Al2Cu/Al基体界面偏聚及异质形核作用细化了θ′-Al2Cu相,促进了θ′-Al2Cu相的析出。进一步增加Mn含量至0.3%时,合金中的组织发生显著变化,θ′-Al2Cu数量减少,尺寸开始增大到41.61 nm,并且在基体的[1-10]Al方向上出现了许多具有蝶形衬度的共格富Mn相,这是因为Mn原子在Al基体[1-10]Al方向上的偏聚更多形成的。当Mn元素含量为0.5%时,基体中无θ′-Al2Cu相并出现了共格/半共格富Mn相,尺寸约为428 nm,经过EDS和HRTEM分析其Mn含量约为5.98%并且具有6H结构,这些富Mn相的出现是因为大量Mn原子进入θ′-Al2Cu相的晶格内,从而增大了θ′-Al2Cu相的尺寸,并导致其系统自由能增加,因此θ′-Al2Cu相通过调整其晶体结构和成分来释放高的自由能,形成了这种粗大的富Mn相。（2）对于420℃热暴露100小时后的Al-4Cu合金而言,Mn原子在合金中的存在形式有三种,当Mn元素含量不超过0.2%时,Al2Cu/Al基体界面出现了小尺寸的富Mn相,减少了Cu原子进入Al2Cu的通道,抑制了Al2Cu的粗化。当Mn含量为0.3%时,在θ-Al2Cu/Al基体界面出现了Mn原子浓度较高的大尺寸富Mn相,这种大尺寸富Mn相对Al2Cu粗化的抑制效果更佳。当Mn含量为0.5%时,在Al基体的富Cu区出现了棒状富Mn相,这种富Mn相抑制了富Cu区Cu原子的扩散,减缓了Al2Cu吸收Cu原子粗化的速度,并且这种富Mn相具有和基体共格的界面,界面能低,在高温下粗化的原始驱动力较低,热稳定性高;（3）Mn元素的加入提高了Al-4Cu合金T6态和热暴露后的室温和高温抗拉强度,且都在Mn元素为0.5%时最高。Mn对T6态合金室温和高温抗拉强度的提升率为31.84%和41.72%,对热暴露态合金室温和高温抗拉强度的提升率为27.97%和27.3%,合金力学性能的提升主要因为随着Mn元素含量的增加,第二相与基体的共格界面面积不断增加,对合金的强化效果逐渐提升。同时Mn元素的加入提高了合金的塑性。综上所述,Mn元素的添加可以同时提供合金的强度和塑性。