Sn-58Bi合金熔点低且无毒,具有较高的抗拉强度、剪切强度、抗蠕变性能及疲劳寿命,其性能在很多方面与Sn-Pb焊料相当,是较有应用前景的低温无铅焊料。由于传统铸造法制备的Sn-58Bi合金中含有大量脆性初晶Bi相,难以实现Sn-Bi杆/丝的高效加工,如何提高Sn-58Bi合金的道次加工率,缩短制备加工流程,实现细径Sn-Bi合金材料的低成本、高效率的制备始终是该领域的关键技术问题。本文采用上引连续铸造的方法制备直径8 mm的Sn-58Bi合金杆材,与传统直接浇铸的同成分合金材料进行了组织和力学性能对比,发现上引连续铸造的方法有效改善了材料的微观组织,大幅度提高材料的塑性,在此基础上,通过自行设计的在线加热拉拔减径装置实现了上引连铸Sn-58Bi杆材的大变形量多道次拉拔,跟踪研究材料组织性能在拉拔变形过程中的变化规律,并研究评价热处理工艺参数对材料拉伸性能的影响规律。主要结论如下:(1)通过上引连续铸造制备Sn-58Bi合金杆材,并研究热处理对上引杆材组织性能的影响。与直接浇铸的Sn-58Bi合金相比,上引杆材的组织得到了显著的细化,形成Sn相相互连接的组织特征,消除了圆形的初晶富Sn相,在纵向方向上形成平行排列的长条状富Bi相一次枝晶,组织特征的显著变化影响了材料的断裂机制,由此引起上引杆材延伸率的大幅度提高,达到42.5%,与之相比,直接浇铸合金的延伸率仅为5%。热处理对上引杆材组织性能影响显著,保温热处理促进富Sn相中过饱和固溶Bi元素的析出,出现粗大富Sn相,高温保温和低温长时保温均导致延伸率的降低,仅在低温短时保温时,上引杆材的塑性得以提高。(2)通过拉拔工艺优化实现上引Sn-58Bi合金杆材多道次(37)8 mm→(37)7 mm→(37)6.5 mm→(37)6 mm→(37)5.5 mm加热拉拔。研究拉拔温度、拉拔速度对(37)8 mm→(37)7 mm单道次拉拔的影响规律,得到了较优的拉拔温度范围为45℃—55℃之间,拉拔速度范围为250mm/min—500 mm/min之间,在此基础上,进一步研究拉拔参数对(37)7 mm→(37)6.5 mm→(37)6mm→(37)5.5 mm多道次拉拔力和拉拔态合金性能的影响规律,优化工艺参数,成功实现上引杆材(37)8 mm→(37)5.5 mm的稳定拉拔。(3)研究退火热处理对拉拔态Sn-58Bi合金性能的影响规律。在40—60℃温度范围内,随着保温时间的延长,经热处理后的拉拔态Sn-58Bi合金抗拉强度均不断提高,延伸率先升高后降低,通过对直径5.5 mm拉拔态合金进行50℃/0.5 h的保温处理,实现了(37)5.5 mm→(37)5 mm单道次拉拔。(4)通过减小道次变形量和增加加工道次,顺利实现(37)5.5→(37)3.8 mm的多道次拉拔,研究对比了直径为5.5 mm拉拔态杆材是否进行热处理对合金后续各道次拉拔力的影响。