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Cu-Cr系合金作为第三代高强高导材料,兼具优异的力学性能和良好的导电性能,被广泛用做高铁接触导线、集成电路引线框架和电阻焊电极材料等,其中Cu-Cr-Zr合金的综合性能最为突出,是目前应用最广且最具发展前景的高强高导Cu-Cr系合金,然而Zr元素化学性质活泼,容易发生烧损,在非真空条件下熔炼较为困难,因此开发出不含Zr元素的新型高强高导Cu-Cr系合金正在成为科研工作者探索的目标。本文在Cu-Cr合金基础上,通过成分设计,向其中添加Ni、Co和Si合金化元素,在真空条件下制备Cu-Cr-Ni-Si、Cu-Cr-Co-Si和Cu-Cr-Ni-Co-Si合金,并分别对其进行常温轧制-时效、低温轧制-时效和两步轧制-时效,探究不同轧制-时效对合金组织、性能和析出相析出行为的影响,优化合金成分和综合性能;另外,考虑到工业化铸坯晶粒细化的需求,在非真空条件下,通过软接触电磁连铸对综合性能最佳的Cu-Cr-Ni-Co-Si合金凝固组织调控,探究不同电磁参数和铸造参数对合金凝固组织的影响,获得最佳复合方式的工艺参数,并将软接触电磁连铸、常规连铸和真空熔炼制备的合金经不同热机械处理后的拉伸性能和电导率进行对比,制备出晶粒尺寸细小且符合工业化生产要求的高强高导铜合金。具体结果如下:通过调控Ni、Co和Si合金化元素含量,在真空条件下制备的Cu-1Cr-1Ni-0.4Si、Cu-1Cr-1Co-0.4Si和Cu-1Cr-1Ni-1Co-0.6Si（wt.%）铸态合金中形成初生Cr3Si和Cr15Co9Si6颗粒相,上述颗粒相在均质化和固溶过程中保持稳定,通过Zener力钉扎在晶界,有效抑制晶粒长大。时效过程中有大量的纳米Cr、Ni2Si、Co2Si和（Ni,Co）2Si析出相从铜基体析出,降低了基体中固溶原子含量,在获得析出强化的同时,减小对电导率的损害,常温轧制90%变形和440℃时效60 min后Cu-1Cr-1Ni-1Co-0.6Si合金展现出最佳的综合性能,屈服强度、抗拉强度、延伸率和电导率分别为662.8 MPa、705.1 MPa、5.9%和47.4%IACS。探究低温轧制-时效对Cu-1Cr-1Ni-1Co-0.6Si合金组织、性能和析出相析出行为的影响,发现低温轧制-时效相对于常温轧制-时效对合金组织和性能的影响更为明显,其中低温轧制变形量的增加能够促进纳米（Ni,Co）2Si和Cr析出相析出且不会引起析出相粗化;适当提升时效温度和延长时效时间,在初始阶段能够促进大量析出相从铜基体析出且析出相尺寸没有明显增加,但时效温度过高或时效时间过长容易导致析出相粗化,不利于析出强化作用。低温轧制90%变形和440℃时效60 min后合金的综合性能相比于常温轧制-时效更佳,屈服强度、抗拉强度、延伸率和电导率分别为687.2 MPa、753.8 MPa、5.6%和48.3%IACS。同时,阐述了合金的强化机制和影响合金导电性因素,并通过电导率和析出相体积分数之间的关系,建立了不同时效温度下的析出相转变动力学方程,绘制了等温转变动力学曲线。调整Cu-1Cr-1Ni-1Co-0.6Si合金两步轧制-时效过程各道次压下量和时效参数,考察其性能变化,发现两步常温轧制-时效和两步低温轧制-时效均在轧制60%变形+第一步时效（480℃,120 min）+轧制30%变形+第二步时效（440℃,60 min）后获得最佳的硬度和电导率,两步低温轧制-时效后的拉伸性能和电导率均要优于两步常温轧制-时效。两步常温轧制-时效能够明显减小变形带宽度和孪晶层厚度,在时效过程中因部分析出相钉扎在变形带和孪晶界处,有利于保持变形带和孪晶界稳定,从而改善合金的拉伸性能和电导率,屈服强度、抗拉强度、延伸率和电导率分别为686.4 MPa、747.2 MPa、6.2%和50.1%IACS。两步低温轧制-时效相对于两步常温轧制-时效具有更细的变形带、变形孪晶和更多数量的析出相,合金的综合性能更佳,屈服强度、抗拉强度、延伸率和电导率分别为762.2 MPa、807.8 MPa、5.7%和50.7%IACS。在非真空条件下,通过软接触电磁连铸制备直径为100 mm的Cu-1Cr-1Ni-1Co-0.6Si合金铸锭,发现电流强度为100 A,浇注温度为1280℃,拉坯速度为180 mm/min和冷却水流量为2 m~3/h时,晶粒细化效果最佳,平均等轴晶晶粒尺寸由5833μm减小到617μm,等轴晶率由29.34%提高到71.13%。软接触电磁连铸制备的铸态合金拉伸性能得到大幅度提升,抗拉强度和延伸率分别为397.2 MPa和10.3%,相对于常规连铸和真空熔炼分别提升了8.9%、18.4%和13.0%、13.2%,但对电导率的影响不大。对软接触电磁连铸、常规连铸和真空熔炼制备的合金进行固溶、常温轧制和时效后,拉伸性能和电导率均得到明显提升,且由于三种工艺制备的合金时效后的固溶强化、位错强化和析出强化效果相近,导致拉伸性能和电导率处于同等水平。