粉末冶金烧结硬化作为一种提高粉末冶金零件硬度和强度的低成本工艺技术正在快速得到应用。本论文以Fe-2Mo合金经部分扩散(820℃)Ni、Cu粉末材料为基粉，通过添加合金元素Ni、Cu、C，采用冷压和温压两种成形方法制备了Fe-xMo-xNi-1.8Cu-xC系列烧结硬化钢，并对合金的物理性能、机械性能、显微组织和断口形貌进行了分析，系统地研究了合金元素Mo、Ni、Cu、C对烧结钢组织和性能的影响。 实验结果表明：经600MPa冷压、1200℃×90min烧结后，在所研究的材料体系中，Fe-1.5Mo-4Ni-1.8Cu-0.7C合金烧结态的性能达到最佳值，其烧结密度为7.229g/cm3，烧结致密度达到92.61％，抗拉强度为940MPa，冲击韧性为21.5J/cm2，洛氏硬度HRC达到50.1。在不同的温压条件下，当温压温度为110℃时，试样生坯密度、强度和烧结后机械性能均达到最佳值。经过110℃温压的性能与经过600MPa冷压的性能相比，Fe-1.0Mo-2Ni-1.8Cu-0.6C合金的生坯的强度由1.49MPa提高到6.97MPa，提高了3.7倍；密度由7.081g/cm3提高到7.141g/cm3，提高了0.85％；洛氏硬度HRC由37.7增加到42.6，提高了13％。随Mo含量的增加，合金烧结收缩率降低、抗拉强度提高、表观硬度提高、冲击韧性下降；随Ni含量的增加，合金烧结收缩率升高、抗拉强度提高、表观硬度提高、冲击韧性提高；随C含量的增加，合金抗拉强度提高、表观硬度提高、冲击韧性先升高后下降。烧结钢显微组织基本为贝氏体+马氏体组织，Mo含量越高出现的贝氏体就越多，随着C含量的提高贝氏体有变成马氏体的趋势，Ni元素的加入提高材料的淬透性并促进马氏体形成。