精密成形工程

作者：商昱, 岑贵斌, 严学华, 吴继礼, 陆韬

单位：1.江苏大学 材料科学与工程学院,江苏 镇江 212013;<br>2.东南大学 材料科学与工程学院,南京 210009

关键词：高强高导,Cu-Cr基合金,合金化,相选择,性能

基金：江苏省科技成果转化专项资金项目（BA2020057）

高强高导铜合金作为轨道交通、电力传输与电子封装等领域的关键材料,其强度与导电性的协同优化是研究的核心挑战。Cu-Cr合金作为代表性材料,面临其强度与导电性难以兼顾的问题。本文系统综述了Cu-Cr合金成分设计与相形成规律的最新进展,重点探讨了多元合金化策略对微观结构与性能的调控机制。研究表明,Mg通过界面富集抑制析出相粗化并促进纳米Cr相异质形核;Si可以降低层错能,加速Cr析出并诱导孪晶强化;Zr可以细化晶粒但需解决熔炼氧化问题;Ti通过快速扩散形成贫Cr区,提升热稳定性;Ag能够优化枝晶形态但成本较高;Nb会与Cr形成高熔点Cr2Nb相,显著增强合金强度与高温性能。此外,Mg与Si的协同作用可能引入Laves相（如Cu2Mg、Mg2Si）,为平衡强度与塑性提供新途径。本文结合固溶强化与析出强化等机制,分析了成分与析出相对力学性能与导电率的耦合影响,指出剧烈塑性变形虽能提升强度但会导致导电率显著下降,而纳米析出相（如Cr、Cu4Sc）通过Orowan机制可在高导电性下实现强度突破。在此基础上,提出了以构建&#x0201c;成分-结构-性能&#x0201d;映射关系为核心的合金设计思路,并展望了基于新型析出相（如Laves相）和多尺度模拟方法的发展趋势,为高性能Cu-Cr基合金的设计提供理论支撑与技术参考,推动Cu-Cr合金在高温、电子封装及极端环境等领域的应用拓展。

来源：2026年第2期

《精密成形工程》期刊编辑部

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