Cu-Cr系合金是一类具备高强度、高导电性和高导热性的时效强化型铜合金,在许多工业领域都得到了广泛的应用。Mg元素是Cu-Cr系合金中的常用添加元素,然而,研究人员一般将Mg与Zr、Si等元素同时添加到Cu-Cr合金中,重点关注的是Zr元素对合金时效析出过程及时效强化效果的影响,有研究报道时效态Cu-Cr系合金中Mg元素的分布特征与Zr相似,然而,这些研究并未系统地研究Mg元素添加及含量改变对Cu-Cr合金时效析出行为及关键性能的影响规律。本文以纯铜、Cu-8wt.%Cr合金和纯镁为原料,分别通过模铸后“固溶—时效”和“热挤压—冷拉拔—固溶—冷拉拔—时效”的方式研究了Mg元素对时效处理和形变热处理Cu-Cr合金沉淀析出及性能的影响,重点探讨了Mg元素对合金抗软化性能的影响,并进一步通过上引连续铸造的方式制备了一定长度杆坯,评价了多道次拉拔和热处理制备的合金线材的性能。主要研究结果如下:通过透射电镜及统计分析等研究了Cu-Cr-Mg合金在时效处理过程中的组织性能演变规律。Mg元素的添加增强了Cu-Cr合金的时效强化效果,随着Mg元素含量的提高,时效态合金的强硬度提高,导电性能小幅降低。Mg元素能够细化Cu-Cr合金时效析出相富Cr相,且具有延迟析出相的结构转变的作用。Mg元素的细化作用对于小尺寸(<10nm)析出相有效,而对于大尺寸析出相作用不明显。通过性能检测可以发现,Mg的添加提高了时效处理和形变热处理Cu-Cr合金的强硬度,同时合金保持较高的导电性能。评价了Cu-Cr-Mg合金的抗高温软化性能,并研究了峰时效态合金在高温退火过程中的组织变化。结果表明:Mg元素的添加可以提高峰时效态Cu-Cr合金的抗软化性能。固溶—峰时效的Cu-Cr-Mg合金的软化温度达到580°C,Cu-Cr二元合金软化温度为570°C,软化温度的提高与Mg元素的细化作用有关。时效前的冷变形显著降低了合金的抗软化性能,固溶—冷拉拔—峰时效Cu-Cr二元合金的软化温度为540°C,Cu-Cr-Mg合金的软化温度达到570°C。因此,Mg元素的加入减弱了冷变形对峰时效态合金抗软化性能的损害作用,微观组织分析表明,峰时效态Cu-Cr-Mg合金在后续的高温保温处理过程中再结晶程度和析出相尺寸均小于同状态Cu-Cr合金,特别是Mg元素抑制再结晶过程对合金的抗软化性能具有重要作用。利用上引连续铸造的方法制备Cu-Cr-Mg合金的杆材,在一定长度范围内,Cu-Cr-Mg合金杆材的元素含量基本稳定,Cr元素含量在0.23 wt.%~0.26 wt.%,Mg元素含量在0.19 wt.%~0.21 wt.%。通过多道次拉拔变形制备了合金线材,并评价了合金的时效强化效果,500°C峰时效态Cu-0.26Cr-0.19Mg合金的抗拉强度及导电率分别达到453.8 MPa和81.0%IACS。此外,固溶处理对Cu-Cr-Mg合金时效硬度和导电率影响小,杆坯在铸造过程中就可以得到一定的过饱和固溶度,采用铸造后直接时效(不经固溶处理)的方法即可获得良好的强度性能。