由于纤维相复合强化Cu-Ag合金具有高强度和高电导率的优良性能,因而在强磁场磁体线圈等对导体材料性能要求苛刻的领域具有广泛应用前景。国际上目前针对这种合金的加工工艺、合金化规律、显微组织演变、力学性能与电学性能变化、纤维强化相形成过程、纳米效应的影响以及强化和电传导模型等各方面展开了广泛的研究。 本文在紧密跟踪国际研究进展的基础上,采用强拉拔应变和中间热处理工艺,制备了双相纤维复合强化的Cu-Ag合金,对不同Ag含量合金中纤维相的形成规律和特点进行了研究,测定了显微组织演变过程中材料力学和电学性能,建立了纤维化过程与材料宏观性能之间的关系,探讨了纳米效应形成条件和作用机制,建立了相关分析模型。另外,通过添加Cr及稀土元素等第三组元,研究了微合金化对显微组织纤维化过程中的作用,同时探讨了不同热处理条件对纤维组织和材料性能的影响规律。本文研究所得主要结论如下: 在冷拉拔及中间热处理过程中,Ag含量较高的合金中网状共晶组织逐渐形成紧密排列的纤维束形态,中等Ag含量合金中逐渐形成共晶体纤维束及次生Ag纤维,Ag含量较低的合金中形成包含少量共晶纤维和大量次生Ag纤维的纤维束结构。 共晶体纤维束内部缺陷以亚晶界为主,随应变程度的增加亚晶界转变为小角晶界甚至大角晶界。强烈应变条件下两相纤维轻微转动或晶界局部扭曲。Cu基体晶粒内部包含位错胞结构,胞壁随应变的增加或晶粒尺寸的减小逐渐转变为亚晶界。纤维晶粒中位错密度随晶粒直径的减小而降低,并在一定应变条件下形成形变孪晶结构。Cu基体中次生Ag纤维一般位于位错胞壁或亚晶界上,在变形程度较大时通过界面错配位错调节与基体的应变差异。在强烈应变阶段,Cu基体与共晶纤维之间的界面结构由于晶粒间沿界面的相互滑动而发生改变,形成界面错动或微晶过渡层等结构。 共晶纤维束结构可使合金在变形过程中保持较高应变强化率并维持较高电导率水平,在强烈应变条件下具有纳米尺度的共晶纤维束结构可进一步提高合金强度并明显降低电导率。合金中大量存在的次生Ag纤维在中低应变阶段也可显著提高合金应变强化率并降低电导率,但在强烈应变阶段对强度和电导率的影响减弱。 具有纤维结构的合金在一定变形程度范围内或当纤维束间距大于一定尺度时,抗拉强度随相界或晶界间距的变化类似于Hall-Petch关系,强化效应与位错塞积机制有关;当变形超过一定程度或纤维束间距小于一定尺度时,合金应变强化