随着现代工业的发展,对材料性能要求不断提高,传统高导电纯铜由于强度较低越来越不能适应新兴科技领域对高性能材料的需求。针对高导电纯铜强度较低的问题,本文采用等通道转角挤压(ECAP)技术对其进行强化。ECAP技术形变强化效果显著且颇具工业化前景,同时对导体铜导电率影响也较小,因此十分适合导体铜的强化。采用内角Ф=90°、105°和120°的模具对单晶铜进行A、Bc和C路径的多道次挤压,并通过OM、XRD、SEM、EDS、EBSD等对挤压过程中材料的微观组织、织构演变规律进行研究,同时关注力学性能及导电率。随后添加微量的Zr和Si元素对纯铜进行微合金化以提高其强度,并采用固溶+液氮冷却ECAP+时效处理对其进行二次强化,同时探究析出相对其强度及导电性能的影响。结果表明,单晶铜在经A路径4道次挤压后,组织中形成了两个不同方向的剪切带,每个方向上的剪切带都均匀分布且相互平行;Bc路径组织中剪切带方向多变,并相互交割形成大量的胞状结构;而采用C路径的单晶组织中形成了许多具有同一方向的平行剪切带。单晶铜经120°模具4道次变形后,由原始统一的<111>取向变为A路径{001}<110>织构,Bc路径{111}<110>织构,C路径{111}<110>和{112}<110>双织构;经105°模具挤压4道次后,A路径为{110}<112>织构,Bc路径为{112}<110>织构,C路径为{110}<110>织构。在ECAP过程中,使用105°模具挤压时强化效果比120°模具强;采用A路径挤压时对单晶铜的强化效应高于其他两个路径;而Bc路径变形时单晶铜导电率损失最小。最终使用105°模具,采用A路径挤压5道次后,抗拉强度由原始的168 MPa提高到最大值435 MPa,而导电率仍维持在97%IACS。经过对比研究发现,<110>丝织构有利于材料导电率的维持。铸态Cu-Zr-Si合金在固溶+液氮冷却+1道次ECAP+350℃、450℃、500℃时效0.5-4 h的过程中,析出相主要沿晶界析出,并呈短棒状和团状,随着时效温度和时间的增加析出相逐渐增多。当采用500℃时效时,析出相异常长大,硬度急剧下降,对合金的强化效果减弱。经450℃时效2 h后得到了抗拉强度最大值为375 MPa,这时延伸率为20.6%,导电率为82%IACS,硬度为137 Hv。ECAP能在保持单晶铜高导电率的基础上极大地提高其强度,变形后强度为原始单晶铜强度的259%,而导电率只下降了3%。同时,减小模具内角以及采用合适的挤压路径可以使材料强度进一步提高。相比常温挤压,低温下的ECAP使Cu-Zr-Si合金强度比常温下挤压提高了13.6%,说明低温冷挤工艺是强化材料的一种有效手段,可以在常温挤压的基础上进一步提高材料强度。