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CuCr合金是目前被广泛应用的,在世界上占主导地位的真空断路器触头材料.国内外许多研究表明:CuCr合金的性能取决于其显微结构,CuCr合金的显微组织细化、成分均匀化能大幅度提高其电气性能,因此,采用适当的工艺手段来优化CuCr合金的显微结构是目前该合金制备的一个重要方面.该文在吸取自蔓延高温合成和电磁冶金等材料制备技术的优点的基础上,研究和开发了一种自蔓延熔铸加电磁搅拌来制备难混溶合金的技术,该工艺把传统制备难混溶合金的三个阶段即:纯金属的制备、坯料的压制烧结和合金的制备成型合并成一个从还原反应到铸造成型的一个连续的短流程,该技术具有如下优点:1.原料成本低廉.2.反应后直接形成合金,避免了纯合金在熔铸过程中的氧化问题.3.反应快,操作过程简单.4.合金的致密度好,两相之间偏析少.5.可以形成小批量生产的短流程.该论文综述了合金的制备方法,提出了自蔓延合成CuCr合金的一条新的工艺路线,并从热力学和动力学方面进行了理论上的研究,并对该工艺中反应部分的原料配比及渣相进行了研究,对合金的凝固过程设计了熔铸法和电磁搅拌法两种路线,利用SEM观察其微观结构,硬度测试分析了合金的基本机械性能.通过热力学计算表明体系的绝热温度为2848K,远大于自蔓延反应发生的经验判据1800K,反应易于发生.系统地研究了添加物CaF<,2>和KClO<,3>的加入量对体系绝热温度和产物汽化分率的影响,以及反应物预热温度对产物汽化分率的影响,确定体系不采用反应物预热制度,KClO<,3>加入量的增加和产物的汽化分率呈线性关系,因此,KClO<,3>的加入量以保证体系反应的顺利进行为宜,CaF<,2>的加入量为相当于Cr<,2>O<,3>摩尔量的1.33倍以内时,体系的绝热温度不受影响,大于1.33倍时,体系绝热温度低于产物的汽化点.以Al为还原剂,CuO和Cr<,2>O<,3>为原料,生成Cu+Cr+Al<,2>O<,3>的反应吉布斯自由能在标态下最负,说明反应生成的趋势最大,生成物最稳定.CaF<,2>在温度超过1800℃时,比Al<,2>O<,3>稳定,而当其吉布斯自由能大于Al<,2>O<,3>时,已为固态,所以,还原Al<,2>O<,3>的可能性不大.借助DTA技术对体系的反映过程动力学分析对CuO+Al体系分别运用Kissinger法和Freeman-Carroll法进行了动力学分析讨论,计算了体系的表观活化能和反应级数;并且分析讨论了Cr<,2>O<,3>+Al体系和CuO+Cr<,2>O<,3>+Al体系在没有发热剂和加入发热剂两种情况下各项参数的变化情况.通过对CuCr<,25>,CuCr<,24>Ni<,1>,CoCr<,24>Co<,1>,CuCr<,49>Ni<,1>,CuCr<,49>Co<,1>的SEM分析,可看出:加入1％的Ni或Co<,1>晶粒变粗.而从晶粒的形状及分布来看,以CuCr<,49>Co<,1>的分布为宜.从硬度指标来看,添加1％的Ni或Co对合金硬度值影响不大,用自蔓延电磁铸造法,制备的合金CuCr<,50>,CuCr<,49>Ni,CuCr<,49>Co<,1>的硬度值及其微观结构优于其他工艺制取合金的指标.