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本文以Cu-Zr-Al合金为主要研究对象,采用快速凝固铜模铸造法制备了不同Zr、Al元素添加量的合金棒材,研究了合金铸态组织与性能的关系。对合金进行了冷轧-时效处理,研究了时效温度和时间对合金导电率和力学性能的影响,确定了最佳的时效工艺；同时还探究了合金的水平连铸工艺,对连铸合金棒材进行了组织与性能分析。铜模喷铸2 mm直径Cu90Zr10-xAlx (x=1,3,5,7,9; at.%)合金棒由α-Cu和Cu5Zr相组成,Al固溶于α-Cu中。其中Cu90Zr9Al1由a-Cu+Cu5Zr的共晶组织基体和其上弥散分布的纤维状Cu5Zr相组成,Cu90Zr7Al3和Cu90Zr5Al5由先析出的枝晶状a-Cu和枝晶间的α-Cu+Cu5Zr共晶组织构成,Cu90Zr3Al7和Cu90ZnAl9由a-Cu晶粒和晶界处的少量a-Cu+Cu5Zr共晶组织所构成。合金具有优异的力学性能,Cu90Zr9Al1、Cu90Zr7Al3和Cu90Zr5Al5合金棒的压缩屈服强度分别达到1513 MPa、1066 MPa和812 MPa,维氏硬度分别为420、326和250。合金的高强度来源于铜模喷铸生成的细小组织,冷却速率降低,合金组织变粗大,强度也随之降低。铜模铸造20mm直径的Cu99Zr0.5Al0.5合金由细小的等轴晶粒组成,晶界处存在少量a-Cu+Cu5Zr共晶组织,冷轧后等轴晶粒在轧制方向上被压扁、拉长,形成条带状变形组织,晶界处共晶组织破碎,呈不连续条状分布。冷轧态合金的抗拉强度随轧制加工率的提高而升高,导电率随轧制加工率的提高而下降。经过70%冷轧的Cu99Zr0.5Al0.5合金时效过程中维氏硬度先上升后下降,并且时效温度越高,维氏硬度峰值出现的越早。而导电率先迅速上升,2 h后开始缓慢上升,温度越高,导电率上升得越快。经过450℃/1 h时效,合金具有最佳的综合性能,维氏硬度为172,抗拉强度为460 MPa,伸长率为16.4%,导电率为60.1%IACS。采用自行设计的真空双室差压水平连铸设备,通过改变拉坯速度、拉坯温度、拉停循环时间、两室压差、冷却水流量等工艺参数,在合适的工艺下成功地连铸出纯铜和Cu90Zr9Al1合金棒,合金棒具有良好的表面质量。其中,水平连铸出的Cu90Zr9Al1合金棒由交替分布的α-Cu和Cu5Zr相组成,压缩断裂强度为996.0 MPa,抗拉强度为865.7MPa,导电率为12.3% IACS。