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高强高导铜合金被广泛应用于电力、电子信息、机械制造、交通运输等各个领域，最典型的应用是高速铁路用接触线和集成电路用引线框架。按照先后顺序，高强高导铜合金的研究和发展可以分为三个阶段，分别是Cu-Fe-P系、Cu-Ni-Si系和Cu-Cr-Zr系合金。其中，Cu-Cr-Zr系合金是目前性能最为优异、最具发展前景的的高强高导铜合金，因此本文以Cu-Cr-Zr合金为研究对象，探究Zr元素对Cu-Cr合金组织和性能的影响，并通过对轧制工艺和时效工艺的协同优化，制备出抗拉强度>600 MPa，电导率>80%IACS的高强高导Cu-Cr-Zr合金板材。 本文通过对相同加工阶段的Cu-Cr和Cu-Cr-Zr合金板材的组织和性能对比，得出以下结论：Zr元素对Cu-Cr合金基体有明显的晶粒细化与改变富Cr相形貌和尺寸的作用。固溶态Cu-Cr-Zr合金平均晶粒尺寸比Cu-Cr合金减小55%；时效态Cu-Cr-Zr合金中富Cr相的尺寸显著减小，并且形貌从条状向球状转变。在Cu-Cr-Zr合金中发现了Cr核-Zr壳的核壳状结构，该种结构能有效地减小富 Cr相的粗化倾向，并修饰其形状，使之形状趋向于球形，有效地强化基体。由于富Cr相形貌和尺寸的改变，Cu-Cr-Zr合金的抗拉强度优于Cu-Cr合金，而Cu-Cr-Zr合金的硬度和耐磨性劣于Cu-Cr合金。 提出一种利用两步低温（液氮温度）轧制和中间时效制备Cu-Cr-Zr合金板材的新工艺，制备出的合金基体中的孪晶/基体片层间距仅为37 nm，分别比室温轧制工艺和低温轧制工艺制备的样品减小了55%和38%。经过450°C时效60 min的时效处理，相比于其他两种工艺，新工艺制备的样品中富Cr相最为弥散和细小，并且发现了形变孪晶-纳米级析出相的稳定组织，该组织能有效强化基体。由于形变孪晶、核壳状结构、纳米级析出相的共同作用，新工艺制备样品的抗拉强度、硬度和耐磨性均优于其他两种工艺，强化机制包括晶界强化、孪晶强化、加工硬化、时效强化等。当最终时效工艺为450°C时效60 min时，新工艺制备的板材抗拉强度达650 MPa，电导率为79.83%IACS；当最终时效工艺为475°C时效60 min时，板材抗拉强度达614 MPa，电导率为82.23%IACS。