Cu-Cr-Zr系铜合金因其具有高强度、高导电以及优异的耐磨损性能，被广泛应用于电气化铁路接触导线、连续铸造结晶器内衬、高炉冷却壁、异步牵引电动机转子、电阻焊电极、大功率耐磨电触头以及集成电路引线框架等[1-3]。Cu-Cr-Zr系铜合金以Cu为基体金属，通常含有0.15%~0.35%Cr，0.08%~0.25%Zr以及其他微量元素。多项强化机制的综合作用(如固溶强化、细晶强化、第二相强化、时效强化等)使该类合金抗拉强度高于550MPa并具有较好的塑性加工性能，电导率大于80%IACS，抗软化温度高于400℃，耐磨损性能突出[4-8]。如牌号为OMCL-1的铜合金抗拉强度和电导率分别为592 MPa和82.7%IACS;牌号为NK120合金的抗拉强度和电导率分别为580MPa和80%IACS。Cu-Cr-Zr系合金是当前高强度、高导电铜合金制备和研发所采用的主流合金体系[9-14]。本文从Cu-Cr-Zr系合金强化方式和强化机理、添加微量元素、新型凝固制备工艺和形变及热处理技术等方面出发，分析了Cu-Cr-Zr系合金强度、导电率以及耐磨性等性能，总结了高强高导Cu-Cr-Zr系合金在新型制备工艺方面的研究进展，并讨论了Cu-Cr-Zr系合金的各种强化技术与强化机理。最后指出了该类合金今后应重点关注的研究方向。
1 Cu-Cr-Zr系合金强化方式与强化机理
1.1细晶强化
细晶强化是通过改变合金结晶过程中的凝固条件，或控制冷变形后合金的回复和再结晶过程，或利用脱溶反应、粉末快速烧结、内氧化等方法，以获得细小的晶粒组织铜合金的合金强化手段之一[15,16]。该强化手段的理论依据是Hall-Petch公式，即，其中符号σ在不同场合下可以分别表示金属或合金的屈服强度、疲劳强度等强度指标，符号与k为常数，d为金属或合金晶粒的平均尺寸。从Hall-Petch公式知，晶粒尺寸的减小使金属或合金的强度大为提高。同时由于晶粒细化不会产生空位、夹杂等缺陷，因而对材料导电率影响不大。此外，细晶强化的突出优点是在提高材料强度的同时并不降低其塑性，相反还能提高材料的塑性。这是因为晶粒细化后，材料内部晶界的总面积变大，材料变形时晶界处位错塞积所造成的应力集中可以很好的得到缓解，从而推迟了微裂纹的萌生以及拓宽了已萌生裂纹的扩展路径，因此材料于断裂前
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“高强高导Cu-Cr-Zr系合金制备工艺的研究进展” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色网
来源：昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室
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2025年05月16日 ~ 18日 
