高强高导Cu-Ag合金具有优良的力学和导电性能,是高强磁体绕组线圈核心导线材料。随着更高强度磁体需求的增加,对高强高导Cu-Ag合金的性能提出了更高要求,探索高强高导Cu-Ag合金性能的研究显得尤为重要。Cu-Ag合金中纳米析出相的调控是优化合金性能的重要因素。本文在通过研究Ag-Cu固溶体合金揭示纳米Cu析出相析出行为的基础上,选取目前高强磁体导线中最常用的高Ag含量Cu-Ag合金成分,通过微量Fe的合金化、热机械变形和外加12T强磁场等调控合金的多尺度组织,研究纳米Ag、Cu及Fe析出相的析出机理及其交互作用,揭示多尺度组织对合金的强度和导电性能的影响规律,建立合金的强化机制和导电机制,为Cu-Ag-Fe合金的开发奠定理论基础。固溶态Ag-7%Cu合金的析出动力学表明固溶态Ag-7%Cu合金中由Ag基体析出的Cu相温度为300～350℃,析出激活能为111±1.6 kJ/mol。由于形变储存能的存在,冷轧态Ag-7%Cu合金中Cu析出相的激活能增加到128±12 kJ/mol。利用析出动力学提供的析出温度选取合理的时效处理,对比研究了固溶态和形变态Ag-7%Cu合金中Cu析出相的组织形貌,发现时效处理后Ag-7%Cu合金中存在约为100 nm的球状Cu析出相和尺寸小于10 nm的颗粒状Cu析出相形貌。合金的导电机制和强化机制表明Cu析出相是影响固溶态和冷轧态Ag-7%Cu合金电阻率的主要因素,而位错和形变孪晶是影响合金硬度的主要因素。利用固溶和时效处理研究了高Ag含量Cu-26%Ag合金添加微量的Fe而形成的Cu-Ag-Fe新合金体系中纳米Ag、Cu和Fe析出相的析出行为及其对性能的影响。固溶态Cu-26%Ag和Cu-25%Ag-0.1%Fe合金的析出动力学研究表明,Cu-26%Ag合金中的Ag析出相和Cu析出相的激活能分别为66.4±6.4 kJ/mol和125±13.8 kJ/mol;而 Cu-25%Ag-0.1%Fe 合金中,两个激活能分别为 63.5±3.2 kJ/mol和129±8.9kJ/mol。利用析出动力学提供的析出温度选取合理的时效处理,发现Cu-25%Ag-0.1%Fe合金Cu基体中有连续析出的棒状纳米Ag析出相和均匀分布的球状纳米Fe析出相。Fe的添加降低了 Ag析出相的尺寸。由于Fe析出相的存在,Cu-25%Ag-0.1%Fe合金的强度比Cu-26%Ag合金高8%。利用不同热机械变形研究了 Cu-Ag-Fe合金形变组织和性能演变规律。热机械变形后Cu-Ag-Fe合金中形成大量的共晶纤维、位错以及纳米尺度的Ag纤维和形变孪晶等多尺度组织。Fe的添加细化了共晶纤维和Ag纤维组织,提高了合金的强度。形变量7.4时,Cu-25%Ag-0.1%Fe合金的极限抗拉强度比Cu-26%Ag合金高8.8%。中间热处理能够促进形成纳米Ag和Fe析出相,降低固溶于Cu基体中的杂质散射,从而降低合金的电阻率。采用450℃、2小时的时效处理使热机械变形后的Cu-25%Ag-0.1%Fe合金的极限抗拉强度达到768 MPa,导电率达到78.4%IACS,与类似处理的Cu-26%Ag合金性能相当。对 Cu-26%Ag、Cu-25%Ag-0.1%Fe 和 Cu-24%Ag-1%Fe 合金在不同的凝固过程中施加12T强磁场作用,发现施加强磁场和Fe的添加都可以降低合金中的共晶片层间距和Ag析出相的尺寸。施加12T强磁场也促进了 Cu-25%Ag-0.1%Fe和Cu-24%Ag-1%Fe合金中Fe的析出,在Cu基体中形成均匀分布的纳米尺度的Fe析出相。Fe析出相颗粒在形变过程中基本保持球形颗粒不变。Ag纤维和Fe析出相的存在使合金冷轧变形后形成大量纳米尺度的Cu/Fe界面结构,合金的强度明显提高。在 12 T 强磁场下,Cu-25%Ag-0.1%Fe 和 Cu-24%Ag-1%Fe 合金在 760℃保温凝固后冷轧的强度和电阻率均高于450℃保温凝固后冷轧的强度。