收利用方面，也有很多难题，易造成较大的工业污染，因此，需要对传统的高强高导铜 合金进行设计与生产的革新，达到高强度、高导电率、成本低、无污染、性能稳定等特 点。

新型高强高导铜合金大部分专利在美、日、欧盟等国家，我国在相关方面的研究起 步较晚，但是相关科学研究在近几年进步显著，中南大学、哈尔冰工业大学、中科院金 属所等高校和科研机构都在高强高导铜合金的研究方面加大投资和研究力度。论文网

在成分方面，新型的高强高导铜合金在传统的铜合金进行创新，增添了 Ni、Co、 Si、Al、Mn 等合金元素的一种或者多种，形成了 Ni-Si-Cu 系、Co-Si-Cu 系、Ni-Co-Si-Cu 系、Cu-Ni-Al 系、Cu-Ni-Mn 系、Cu-Ni-Sn 系等等一些新型的高强高导铜合金[1]，Ni 含 量一般在 4-9%，Al、Co 元素含量在 1-3%，Sn 含量在 7。5-8。5%，Mn 含量一般不高于 0。5%[2]。这些新的高强高导铜合金在性能方面跟传统铍青铜相比，已经相差不大，甚至 有些能够超越传统铜合金，例如：铍青铜的抗拉强度在 1200MPa 左右，新型的 Cu-Ni-Al 系合金在添加适量 Ti 后，经过拉伸变形-时效处理后，合金的抗拉强度达到 1180MPa， 铍青铜的硬度一般在 350HV 左右，Cu-Ni-Mn 系合金在时效后硬度也能达到 280HV，新 型高强高导铜合金的导电率平均能达到 50%IACS，导电性能更加优异。

传统的铍青铜生产方式污染大、能耗高、成本较大，新型高强高导铜合金生产具有 能耗低、绿色、成本低廉等优点，合金成分通过微元合金化法设计，通过固溶处理，使 合金内部溶质原子融入基体，再通过冷变形、时效等一系列处理，产生析出强化相，如 Ni-Si-Cu 系在时效处理后析出的 Ni2Si 相、Co-Si-Cu 系析出的 Co2Si，Cu-Ni-Al 系析出 的 Ni 3 Al 相，从而大幅度提高了合金的各项性能[3]。

1。2  高强高导铜合金的强化方式

纯铜拥有较高的电导率，并且我国铜资源极为丰富，价格低廉，性能优异，但是铜 硬度较低一般不到 200MPa，使得铜在工业生产中受到一些限制。高强高导铜合金与传 统的铍青铜都要通过选择适当的方式来强化铜基体，使其用途和性能得到较大提升。新 型的高强高导铜合金在合金化法制备后，还不能满足工业生产，需要通过一系列的冷、 热处理，强化合金，使其满足生产应用。

金属材料的强化方式主要有：细晶强化、形变强化、固溶强化和第二相强化等，因 此，新型高强高导铜合金在强化方面应该尽可能多的选择强化方式叠加，使材料的机械 性能与力学性能有效提高，Ni-Si-Cu 系、Co-Si-Cu 系、Ni-Co-Si-Cu 系、Cu-Ni-Al 系、文献综述

Cu-Ni-Mn 系、Cu-Ni-Sn 系等一系列的新型高强高导铜合金，处理工艺一般均为固溶处 理+一定量的冷变形+时效处理，经过此处理方式后材料的性能提升较为有效，其原理即 为固溶强化、加工硬化、形变强化、第二相强化等强化方式的叠加，将原本较软的铜性 能得到极大改善，使其能够大范围应用在工业生产应用中。

1。2。1   铜合金性能的强化影响

应用在生产实际中的铜合金，主要用到的性能是其硬度、屈服强度、抗拉强度、电 导率、延伸率等性能，在强化新型高强高导铜合金的时，虽然材料的强度经过一系列方 式强化后有了较大的提高，但是不可避免的会降低材料的其他性能，例如：时效析出相 能够提高合金的强度，但是会不可避免的降低铜合金的电导率。在选取铜合金的强化方 式与处理工艺，要综合考虑，要保证材料的强度、硬度、电导率、延伸率都处在较高值， 不能顾此失彼，尽量时材料性能提高，不能损害一种性能去提高其他性能。