紫铜坩埚是真空自耗电弧炉中主要部件。坩埚筒体受到反复热循环的作用,其材料的性能和结构不仅影响到坩埚的整体使用寿命,也对生产效率和生产成本有着巨大的影响。大规格紫铜坩埚的筒体制作工艺主要有三种,锻造筒体、卷焊筒体以及挤压筒体,本课题分别对于锻造工艺法和挤压工艺法所制作的坩埚筒体进行研究,确定哪种制造工艺能够获得组织和性能更佳的坩埚筒体。研究结果表明,挤压制造的坩埚筒体晶粒大小明显的优于锻造筒体,其机械性能也优于锻造筒体。其中锻造筒体的力学性能如下,抗拉强度为195.33MPa,屈服强度为43.67MPa,伸长率为35%,弯曲强度为560MPa,弯曲角度达到90°,冲击韧性为145.83J/cm~2,硬度达到46.1HV。挤压筒体的力学性能,抗拉强度为207.33MPa,屈服强度为95.33MPa,伸长率为41.33%,弯曲强度为596MPa,弯曲角度达到90°,冲击韧性为162.5J/cm~2,硬度达到52.1HV。此外,采用SEM、激光共聚焦显微镜以及金相显微镜对试样断口和挤压筒体变形区域内表面形貌、显微组织进行了观察和分析。坩埚筒体经过反复加热多次锻造加工,在锻造过程中出现了组织不均匀现象,存在几百微米的超大晶粒,同时也存在细小晶粒,个别韧窝较深。相比之下,挤压筒体试样的拉伸断口,有大量小韧窝,韧窝数量增多、变浅,分布均匀,表明挤压纯铜时试件变形组织均匀化程度提高。分析还发现,紫铜筒体在挤压过程中内层金属流动速率高于外层金属,随着坯料直径的降低,内外层金属的流动差别会有比较大的差异。显微组织分析表明,挤压筒体纵向和横向组织分布不均匀,在挤压工件尾部和端部保持着挤压前的组织,中间为纤维组织,外层组织相对于内层组织更加的致密,这主要是和这一部分的变形程度有关。挤压前,材料表面与其心部的晶粒大小不均匀,在经过挤压成形后,使已结晶的晶体组织破碎,晶粒细化,且晶粒尺寸越均匀化,将为最终工件的加工提供了良好的材料,为紫铜坩埚综合机械性能的改善奠定基础。