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高强高导铜合金在机电、电子、宇航和原子能等高科技领域有着广阔的应用前景,正日益受到世界各国的重视。各国政府纷纷大力引导、支持众多的材料工作者对其制备技术和基础理论展开研究。尤其是随着大规模与超大规模集成电路的发展,对高强高导铜合金框架材料提出了更高的要求,Cu-Fe-P系合金和Cu-Ni-Si系合金的性能已不能满足要求,Cu-Cr-Zr系合金的研究开发已成为热点。本文分别采用了普通熔铸法、单辊旋铸快速凝固法和水冷铜模快速凝固法制备了Cu-2.0Cr-0.3Zr高浓度合金,并就制备方法对合金组织结构与性能的影响进行了研究。得到的主要结论如下:1.采用普通熔铸法工艺一(冷变形+固溶+时效)制备Cu-2.0Cr-0.3Zr合金,冷变形量对合金的性能影响不大。经50%和87%冷变形的合金,均在450℃时效1h时,达到硬度峰值,其值分别为128HV和134HV,而此时的电导率则均为75%IACS。2.采用普通熔铸法工艺二(固溶+冷变形+时效)制备Cu-2.0Cr-0.3Zr合金,冷变形量越大,时效时合金达到硬度峰值的时间就越短。经50%冷变形的合金,经450℃时效0.5h后出现硬度峰值,其值为160HV,此时合金电导率为76%IACS;而经80%冷变形的合金,经450℃时效6min后就达到了硬度峰值164HV,此时,合金电导率为76%IACS。采用该工艺所获得的合金性能优于采用工艺一所获得的。3.快速凝固法制备的Cu-2.0Cr-0.3Zr合金固溶度明显增大,与常规固溶处理法相比,晶粒明显细化,枝晶偏析明显降低,合金组织得到优化。且在金相尺度下难以看到未溶或析出的第二相粒子。4.采用单辊旋铸法制备Cu-2.0Cr-0.3Zr合金快凝薄带,快凝态的硬度值为103HV,比常规固溶态(64HV)提高了61%;但是电导率显著降低,仅为22%IACS。经450℃时效4h后,硬度值为184HV,电导率可恢复到57%IACS。5.采用水冷铜模法制备Cu-2.0Cr-0.3Zr合金快凝块体,与快凝薄带具有相近的性能,快凝态的硬度值为108 HV,电导率为28%IACS。经450℃时效4h后,硬度值为200HV,电导率可恢复到65%IACS。经80%冷变形后时效,可使硬度进一步提高,经450℃时效4h后达到硬度峰值,其值为231HV,此时,合金电导率为68%IACS。6.TEM观察发现,Cu-2.0Cr-0.3Zr合金快凝态中未溶于基体的粒子为体心立方Cr粒子,时效初期溶质原子发生偏聚,最后析出相为Cu10Zr7相和Cr相。7.快凝态Cu-2.0Cr-0.3Zr合金经900℃,退火1h后,晶粒稍有长大,但不明显,细晶强化仍然保持,硬度值仍然有84HV,说明该合金具有良好的抗高温软化性能。8.Cu-2.0Cr-0.3Zr合金的主要强化机制为冷变形强化、细晶强化和弥散强化;影响Cu-2.0Cr-0.3Zr合金导电率的主要因素是固溶体中的溶质原子和析出相的大小和分布,而空位、位错、晶界等因素对电阻的影响相对较小。