Cu-Ag合金由于高导电率与高强度的性能匹配受到研究者的关注,被认为是最有应用前景的材料之一,在大规模集成电路引线框架、强磁场磁体系统、大型高速涡轮发电机转子导线及未来高速列车用接触线材等方面广泛应用。材料的微观组织决定其力学及电学等性能,Cu-Ag合金的微观结构是由凝固组织、热处理制度和机械处理直接影响的,因此可以通过控制凝固组织、改善热处理制度及优化变形工艺来提高性能。本论文分别研究了添加第三组元Nb和Cr元素对Cu-Ag合金凝固组织的影响,并研究了施加电磁搅拌对Cu-Ag合金大尺寸铸锭凝固组织的改善作用。采用形变加工及热处理工艺的方法制备Cu-Ag合金线材,研究合金组织及性能随制备工艺的变化规律。Cu-6%Ag系合金的铸态组织由初生Cu相和弥散分布的离异共晶体构成。Cu-6%Ag-1%Nb合金中Nb元素主要以纳米颗粒形式分散于共晶组织附近,而Cu-6%Ag-1%Cr合金中Cr元素主要以颗粒形式分散于共晶组织中。Nb与Cr元素的添加均减少了 Cu基体中的Ag含量,相应增加了共晶Ag相的比例,并对共晶Ag相具有细化和拉长其形状的作用。随着变形量的增大,Cu-6%Ag系合金的导电率逐渐减小,硬度及强度升高,中间热处理可略提高导电率。添加第三组元后,Cu-6%Ag-1%Nb合金与Cu-6%Ag-1%Cr合金的导电率稍低于Cu-6%Ag合金,但强度与硬度有明显的提高,其中添加Cr元素对合金强度的提高作用最明显。当变形量η=5.28时,Cu-6%Ag-1%Cr与Cu-6%Ag合金相比,极限抗拉强度提升了 23%,而导电率仅下降了 6%。Cu-18%Ag系合金铸态组织由初生富Cu相和枝晶间隙的网状共晶组织构成,第三组元Nb与Cr元素同样以颗粒形式存在,其中Nb颗粒尺寸较小,两者均分散于Cu-Ag 组织的共晶组织附近。添加 Nb 与 Cr 元素后,共晶组织的厚度下降,Cu 基体中的Ag含量下降。随着变形量的增大,通过添加Nb与Cr元素,均可在导电率下降较少的情况下明显提高合金的强度与硬度,其中Cr元素对力学性能的提升作用更好。当形变率η=5.28时,Cu-18%Ag-1%Cr合金与Cu-18%Ag合金相比导电率下降了 8%,而极限抗拉强度提高了 21%。施加电磁搅拌可细化Cu-6%Ag合金铸锭的晶粒组织,使晶粒的尺寸分布更为均匀。电磁搅拌同时可以细化共晶组织,使其形状更细长,共晶组织平均厚度下降55.30%。电磁搅拌下Cu-6%Ag合金强度和硬度均高于无电磁搅拌条件的合金,但由于Ag含量熔炼损失稍多,大变形后有无电磁搅拌合金线材力学性能接近。随着变形程度的增加,Cu-6%Ag合金的导电率呈下降趋势,无电磁搅拌合金的导电率高于电磁搅拌下的合金。