铁基粉末冶金材料和零件是粉末冶金工业的主导产品，发展高性能低成本铁基粉末冶金材料是粉末冶金的研究重点之一。针对铁基烧结材料低合金化和低成本化的发展趋势，本文采用低成本的锰合金元素替代贵重的Ni、Mo等元素，优化制备出高性能Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C烧结材料。研究了材料的力学性能、压制和烧结行为，探讨了锰对材料制备、性能及烧结过程的影响，研究了材料的超高周超声疲劳行为，为含锰铁基烧结材料的应用提供了技术指导，具有重要的学术意义和实用价值。本文的主要研究结果如下：锰含量影响Fe-Cu-Mn-C系列材料的性能和烧结行为。采用部分预合金法加入铁锰合金并采用模壁润滑温压，制备得到的Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C材料性能较佳。其烧结组织均匀，烧结密度可达到7.3g/cm3以上，抗拉强度达到715MPa，硬度达到97HRB，冲击功达到23J，拉伸断裂类型为韧-脆混合断裂。在冷压和温压压制下，压力增大可提高Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C压坯密度。其中，700MPa下进行模壁润滑120℃温压，相对密度达94.9%。高速压制压坯的相对密度达到96.0%。过量的锰在烧结时会造成材料内部氧化，降低材料强度。适量加入锰有良好的合金化效果。烧结中锰在材料中发生转移，主要路径为烧结初期材料中连通的孔隙网络通道。蒸发凝聚是锰的烧结机制，锰蒸汽使材料发生膨胀，造成了烧结密度的轻微下降。烧结时间延长，材料内部的孔隙发生闭合，烧结密度逐渐升高。另外，烧结温度提高时，材料发生轻微的烧结收缩现象，部分抵消由于锰的作用而导致的材料膨胀。喷丸对温压Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C材料有良好的强化效果，能够提升的材料表面致密度、显微硬度和残余应力，但对抗拉强度和断裂特征影响不大。材料与GCr15滚珠轴承钢的微动磨损试验表明，在油脂润滑下，摩擦表面主要的磨损机制在低载荷时为疲劳剥落，高载荷时为磨粒磨损。干摩擦下表现出多种磨损机制共存，包括磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损，并伴随塑性流动现象。喷丸强化能够降低表面磨损面积，加载载荷较低时，喷丸能够提升材料的微动磨损性能，加载载荷高时，可提升磨损初期的微动磨损性能。喷丸强化前后材料摩擦表面的磨损机制相似，但低载荷下的喷丸材料磨损表面粘着磨损程度要小于未经喷丸材料。铁基烧结材料中运用超声疲劳测试技术可以大幅提高疲劳测试效率。材料超声疲劳S-N曲线为连续下降，存在条件疲劳极限。在106，107和108周次下，温压Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C材料相应的拉压超声疲劳强度为393MPa，289MPa和213MPa。孔隙或夹杂物为超声疲劳裂纹源，瞬断区特征与材料拉伸断口相似，超高周疲劳断口中出现不规则分布的疲劳辉纹。建立的疲劳断裂模型表明，超声疲劳测试中，疲劳裂纹扩展阶段的振动周次与疲劳载荷的平方成反比，裂纹扩展寿命只占整个超声疲劳断裂中很小一段寿命，而疲劳裂纹形成寿命占了大部分的疲劳寿命。Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C的超声疲劳性能略高于Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C烧结材料。在106，107和108周次下，Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C相应的拉压疲劳强度为312MPa，249MPa和199MPa。铁基烧结材料的超声疲劳断口特征相似。在高应力低疲劳循环周次时，疲劳裂纹源区位于靠近试样表面的缺陷处，在低应力和大于107周次的超高循环周次下，裂纹源区主要位于材料内部。疲劳断裂周次与裂纹源缺陷的尺寸大小并没有明显关系，缺陷处应力强度因子随着疲劳周次的提高而降低。在106，107和108周次下，Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C材料相应的对称弯曲疲劳强度分别为402MPa，331MPa和273MPa。