Cu-Ag高强高导合金的研究现状与进展

现代能源、电力、机械、电子信息等产业的发展需要用到导电和力学性能优良的Cu基合金.具有弥散第二增强相分布的Cu基合金具有高导电性和高强度,可用于脉冲强磁场、高铁接触用线和航天等高科技领域.目前被广泛研究的Cu基二元合金有Cu-Nb、Cu-Ag、Cu-Cr和Cu-Zr等.其中Cu-Ag合金相比其他Cu基二元合金具有更高的导电性能和力学综合性能.然而,Ag属于贵金属,价格昂贵,Cu-Ag合金制备工艺流程长,成本高.因此,近年来寻找新型合金制备方法和与Cu-Ag合金相匹配的合金化元素成为了研究热点,研究者们不断尝试在合金中加入第三组元,从而降低合金中的Ag含量,提高合金的综合性能;同时,改进形变过程中的热处理工艺也对Cu基合金性能提升取得了一定效果.研究表明,增加Ag含量有利于合金强度的增加.采用定向凝固与冷变形相结合的制备工艺,可以大幅提高合金强度;采用水平连铸工艺,或在凝固过程中施加直流、交流磁场,均可使制备的Cu-Ag合金导电性能提高.目前,在Cu-Ag合金研究中加入的第三组元有Nb、Cr、Zr、W、Fe、稀土元素.富Nb相有良好的延展性,在拉拔过程中很容易演变为纤维,提高了合金强度;Zr、W元素能够抑制Ag的析出,从而提高合金的强度;Cr元素能使合金的耐磨性能提升2～3倍,但富Cr相的延展性相对较差.本文归纳了 Cu-Ag高强高导合金的研究进展,分析了提高Cu-Ag二元合金和Cu-Ag系三元合金性能的方法以及面临的问题,以期为制备综合性能优良的Cu-Ag合金提供参考.