Cu-Cr-Zr系銅合金因其具有高強度、高導電以及優異的耐磨損性能，被廣泛應用于電氣化鐵路接觸導線、連續鑄造結晶器內襯、高爐冷卻壁、異步牽引電動機轉子、電阻焊電極、大功率耐磨電觸頭以及集成電路引線框架等[1-3]。Cu-Cr-Zr系銅合金以Cu為基體金屬，通常含有0.15%~0.35%Cr，0.08%~0.25%Zr以及其他微量元素。多項強化機制的綜合作用(如固溶強化、細晶強化、第二相強化、時效強化等)使該類合金抗拉強度高于550MPa并具有較好的塑性加工性能，電導率大于80%IACS，抗軟化溫度高于400℃，耐磨損性能突出[4-8]。如牌號為OMCL-1的銅合金抗拉強度和電導率分別為592 MPa和82.7%IACS;牌號為NK120合金的抗拉強度和電導率分別為580MPa和80%IACS。Cu-Cr-Zr系合金是當前高強度、高導電銅合金制備和研發所采用的主流合金體系[9-14]。本文從Cu-Cr-Zr系合金強化方式和強化機理、添加微量元素、新型凝固制備工藝和形變及熱處理技術等方面出發，分析了Cu-Cr-Zr系合金強度、導電率以及耐磨性等性能，總結了高強高導Cu-Cr-Zr系合金在新型制備工藝方面的研究進展，并討論了Cu-Cr-Zr系合金的各種強化技術與強化機理。最后指出了該類合金今后應重點關注的研究方向。
1 Cu-Cr-Zr系合金強化方式與強化機理
1.1細晶強化
細晶強化是通過改變合金結晶過程中的凝固條件，或控制冷變形后合金的回復和再結晶過程，或利用脫溶反應、粉末快速燒結、內氧化等方法，以獲得細小的晶粒組織銅合金的合金強化手段之一[15,16]。該強化手段的理論依據是Hall-Petch公式，即，其中符號σ在不同場合下可以分別表示金屬或合金的屈服強度、疲勞強度等強度指標，符號與k為常數，d為金屬或合金晶粒的平均尺寸。從Hall-Petch公式知，晶粒尺寸的減小使金屬或合金的強度大為提高。同時由于晶粒細化不會產生空位、夾雜等缺陷，因而對材料導電率影響不大。此外，細晶強化的突出優點是在提高材料強度的同時并不降低其塑性，相反還能提高材料的塑性。這是因為晶粒細化后，材料內部晶界的總面積變大，材料變形時晶界處位錯塞積所造成的應力集中可以很好的得到緩解，從而推遲了微裂紋的萌生以及拓寬了已萌生裂紋的擴展路徑，因此材料于斷裂前
聲明：
“高強高導Cu-Cr-Zr系合金制備工藝的研究進展” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：昆明貴金屬研究所稀貴金屬綜合利用新技術國家重點實驗室
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2025年08月07日 ~ 09日 
