Cu-Cr合金具备Cr的高强度、高硬度以及Cu优良的导电和导热的特性,主要用来制备触头材料。目前,国内外生产Cu-Cr合金主要采用真空自耗熔炼法、粉末冶金等方法,但这些方法都有一定的缺陷。本课题组经过几十年的研究,研究出了铝热还原-电磁搅拌制备高致密的Cu-Cr合金,该方法具有流程短、成本低,成功制备出了成分均匀、晶粒细小、高致密度的合金。Cu-Cr合金之所以被用作制备触头材料是因为其具有优良的综合性能,但影响合金的性能因素有很多包括杂质和缺陷、显微组织、热处理工艺以及Cr相的分布等。本文研究了合金微观组织中Cr相分布的均匀程度以及对合金性能的影响,采用热处理工艺对合金横向截面不同部位热处理,研究了热处理前后合金不同部位微观组织及性能的变化规律。本文在前期的工作基础上,考察了 CaO的配入量对合金组织均匀度的影响,保持单位质量反应热 3500J/g,分别考察了 Al2O3·0.2CaO、Al2O3·0.3CaO 和Al2O3·0.4CaO 渣量配比,当渣为Al2O3·0.2CaO配比时合金成分达标且无偏析,通过观察合金的微观组织发现Cr相细小、均匀度高,合金中夹杂物数量较少,随着CaO的配入量增加合金成分偏析严重不能达到国标,合金的上下部位的Cr相粗大分布不均匀且出现团聚现象,并且合金中的夹杂物含量增多,渣金分离差。研究了电磁搅拌对合金组织与性能的影响,研究发现:加入电磁搅拌后合金成分均匀没有偏析现象,且均能达到国家标准,从微观组织上观察Cr相晶粒细小且分布均匀。对微观组织中的Cr相晶粒尺寸计算,发现Cr相晶粒尺寸＜20um,计算合金密度,在20Hz的搅拌频率下合金的密度达到国家标准≥7.9g/cm3。对不同搅拌频率下的电导率和硬度进行检测发现,合金的硬度均比国家标准高,且在20Hz时硬度最高为87.4HB,但无论那一条件下的合金电导率都不能达到国家水平,通过能谱分析发现Cu基体中存在较多的Cr相形成了过饱和的固溶体,造成了 Cu晶格的畸变增强了电子的散射。对合金的横向截面进行热处理前后对比研究,Cr含量从合金的边缘向中间部位呈现递增趋势。热处理后的合金显微组织中的大尺寸Cr相发生了溶解,并且析出了许多细小弥散分布的球状Cr颗粒。热处理前后,合金的硬度与Cr含量成正比,电导率与Cr含量成反比。热处理前发现,合金硬度边缘部位最低为89HB,中间部位最高为93.7HB;合金边缘的电导率最高,合金各个部位都不能达到国标。热处理后发现,各部位的硬度都有了大幅度的提高最高为108HB,与热处理前相比合金整体的平均硬度增长了 12.4%;合金的电导率值也有所提高最高为14.9MS/m,与热处理前相比,合金整体的平均电导率增加了 40.8%。热处理后合金硬度、电导率的提高是因为经过热处理,Cu基体中过饱和的Cr脱溶析出,析出的Cr以细小球形状均匀弥散分布在Cu基体中,主要强化机制为弥散强化。