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Cu-Cr-Zr系合金是一类具有综合物理性能和力学性能的结构功能材料,具有很高的强度、良好的导电导热性能和抗腐蚀性能,被广泛应用于核装备、大型集成电路引线框架、高速铁路用接触材料、电阻焊电极和连铸结晶器等领域。由于铬锆是极易氧化的元素,且其熔点较高,致使其大气条件下的大吨位熔铸非常困难。我国在这方面的研究起步相对较晚,许多研究工作仍处于实验阶段,无法规模化生产。因此面对国内高技术领域对该系材料日益增长的需求,研究大气条件下Cu-Cr-Zr合金的熔炼技术及吨级棒坯、板坯的连铸生产技术具有重要的现实意义和理论价值。本文研究了非真空条件(大气条件)下高强高导系Cu-Cr-Zr系合金的制备工艺,开发了适合大型工业化生产该系合金的覆盖剂,分析了覆盖剂和脱氧剂等对合金元素氧化烧损和收得率的影响,同时研究了固溶、形变和时效对该系合金组织及性能的影响。研究结果表明,合金元素以中间合金的方式加入,采用Cu-Mg中间合金进行脱氧,使用木炭、磷片石墨和专用复合覆盖剂保护熔体,能够有效地控制合金成分,熔体中合金元素在长时间内能够保持稳定的收得率,Cr收得率80-95%,Zr收得率60-80%。采用本文研究的复合覆盖剂保护熔体,在此基础上制定和优化熔铸工艺参数,实现了Cu-Cr-Zr系合金大气条件下吨级棒坯及板坯的连铸生产。采用本文研究工艺制备的Cu-Cr-Zr系合金经固溶时效处理后组织致密、成分均匀,在晶内和晶界弥散分布有Cr2Zr相及球状铬相。合金经固溶处理后,施加冷变形,再进行时效处理可获得较高的电导率和硬度值。合金经1000℃保温1h水淬,60%的冷变形,500℃时效4-6 h,电导率大于75%IACS,硬度大于147 HB。经1000℃保温1 h水淬,60%的冷变形,500℃时效2 h,电导率72% IACS,硬度163 HB,抗拉强度532 MPa,断裂伸长率9.2%,当变形量为80%时,其抗拉强度可达585 MPa,断裂伸长率16.3%。