P元素对下引连铸Cu-Sn-P合金组织性能的影响

作     者：徐苗苗 洪志远 郭祊鹤 姚瑶 甘强 吴龙军 陈岩 

作者机构：江西铜业集团有限公司稀贵稀散金属材料江西省重点实验室 江西铜业技术研究院有限公司 

出 版 物：《铜业工程》 (Copper Engineering)

年 卷 期：2025年

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：赣鄱俊才支持计划·主要学科学术和技术带头人培养项目(20232BCJ22028) 中央引导地方科技发展资金项目(2022ZDD03081)资助 

主　　题：Cu-Sn-P合金 下引连铸 冷拉拔 力学性能 导电性能 

摘      要：以新能源汽车用铜合金线材作为研究对象，针对Cu-Sn合金体系在电热丝、汽车线束等应用中的焊接性能不足及电阻调节范围小等现状，通过下引连铸工艺制备直径为12.5 mm的Cu-1Sn和Cu-1Sn-0.5P合金铸杆，并利用单台倒立式盘拉机将铸杆经多道次冷拉拔为Φ2.6 mm线材。采用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、拉伸试验机、电阻率仪对Cu-1Sn和Cu-1Sn-0.5P合金的微观组织演变、力学性能及导电性能进行综合对比分析。结果表明，与Cu-1Sn合金相比，Cu-1Sn-0.5P合金线材具有以下特点：P元素的添加在Cu-1Sn-0.5P合金中形成了富P相，并在冷拉拔过程中变形为纤维增强组织；由于铜基体中固溶的P原子及富P的第二相对位错存在阻碍作用，Cu-1Sn-0.5P合金线材抗拉强度由577.5 MPa提升至796.1 MPa，但塑性略有下降，延伸率由1.0%降低至0.67%，断面收缩率由65.8%下降为36.0%；由于P元素的添加增加了电子的散射，使得Cu-1Sn-0.5P合金线材的导电率由52.3%IACS降至24.6%IACS。经过冷拉拔之后，Cu-1Sn-0.5P合金线材的导电率又出现2.45%IACS的回升。