CuCrZr是一种沉淀硬化铜合金，与大多数铜基合金相比，它在高温下也具有较高的强度、高耐磨性和高抗回火性的特点，且具有良好的铸造性、切削加工性、优异的力学性能和优良的热导率，被广泛应用于集成电路引线框架、高铁接触线、航空航天散热部件、火箭发动机和核聚变反应堆燃烧室、等离子体部件的主要候选散热器等。

传统CuCrZr合金的生产主要采用铸造法制备，随着工业对复杂结构功能部件的需求，传统制造工艺很难制备具有复杂结构的CuCrZr部件。增材制造技术具有设计自由度高、后处理复杂度低、生产几何形状自由度大等优点，已成为现代工业制造的主体技术，受到了人们的广泛关注。以下是CuCrZr合金材料在增材制造领域的相关研究。

在增材制造技术中，激光粉末床熔融(LPBF)或称为选择性激光熔化(SLM)是一种有效的方法，能够通过一个步骤为整体的不同部分构建复杂的空间结构，例如国际热核实验反应堆(ITER)部件、中压断路器和液体火箭发动机部件。LPBF使用激光束在选定区域熔化金属粉末，因此LPBF工艺高度依赖于配备的大功率激光器。然而，纯铜及铜合金易反射近红外激光照射并显著耗散激光能量，因此对铜合金进行LPBF工艺具有很高的挑战性。

实验人员在LPBF工艺中采用了短波长激光(515nm)，制成样品的相对密度为98.07%，且表现出良好的力学性能，极限拉伸强度(UTS)为447±13MPa，屈服强度(YS)为400±11MPa，总断裂伸长率(EL)为10±3%，维氏硬度为130±15HV，但电性能较差，为30±1%IACS（国际退火铜标准）。为提高样品性能，后通过在500℃sheshidu下进行1h的直接时效处理，获得了优异的力学性能（UTS=566±18MPa，YS=487±13MPa，EL=15±1%，维氏硬度=161±15HV），同时保持了良好的电导率（64±3%IACS）。

许多研究者对SLM成形的CuCrZr合金进行研究，包括工艺参数和热处理对组织和性能的影响。Ma等通过优化工艺参数，通过SLM成形获得了接近全致密的CuCrZr试样，发现其伸长率与强度相当的变形铜合金相比提高67.7%；Wallis等研究了热处理对SLM成形的CuCrZr合金的组织、热学和力学性能的影响，指出较高的时效处理温度有利于获得较高的热导率。直接时效硬化处理后，由于析出相的形成，室温极限拉伸强度从287MPa提高到466MPa，但延伸率有所下降；管某等研究了工艺参数和热处理对SLM制备CuCrZr合金性能的影响，优化后相对密度可达97.65%，强度为267MPa，随着时效处理温度的升高，电导率增大，但强度的变化却呈现相反的趋势。也有实验研究了不同扫描参数下SLM制备CuCrZr的组织和力学性能演变情况，通过优化扫描参数获得了相对致密度较高(99.5±0.3%)的CuCrZr试样，并且与其他SLM制备的试样相比，其强度为280±6 MPa，延展性最高可达23.4±0.4%。 

2、通过电子束熔化开发CuCrZr合金

电子束熔化（EBM)技术在加工铜合金时具有优势，它避免了与铜基材料的高热导率和反射率相关的问题，并采用在高真空下工作，防止其氧化。EBM增材制造在成形零件时始终使基体处于高温状态，这种特殊的热处理过程类似于时效处理，成功原位生成了具有纳米Cr相的CuCrZr合金。试件表现出优异的综合性能，其中最高伸长率、极限拉伸强度和电导率分别为32.1%、257.7MPa和70.6±1.4%IACS，实验证明了通过EBM技术获得几乎完全致密的CuCrZr合金部件（高达99.8%）的可行性。 

3、电弧增材制造CuCrZr合金

在各种AM技术中，电弧增材制造(WAAM)是一种很有前途的直接能量沉积技术，它使用电弧作为热源，以金属丝为原材料，实现逐层沉积，具有沉积效率高、成本效益高、对环境影响小等优点，特别适合制造中大型金属部件。有实验采用WAAM技术成功制备了CuCrZr合金，并研究了不同热处理工艺对合金组织、力学性能、电导率和热导率的影响。结果显示：使用固溶退火+时效硬化（SAAH）处理的试件Cr元素分布均匀，没有粗大的Cr沉淀物，其极限抗拉强度为301±5MPa，最高硬度为119.5±2.4HV，电导率为45.8±0.1MS/m，热导率为309.2±2.0W/mK。这种优异的性能可以归因于SAAH试样中最小的晶格畸变和均匀细小的Cr沉淀的结合。

结 语

人们投入了大量精力，研究通过增材制造技术加工Cu合金的可行性，这些研究涉及生成高密度部件和优化材料性能，通过不断调整技术参数，从而实现与传统制造部件相比更优异的部件性能。到目前为止，大多数研究人员都集中研究了室温下AM成型的CuCrZr合金的机械、电学和热学性能。由于CuCrZr合金组件的环境极端，未来需要进行许多实验研究，例如蠕变试验、疲劳试验、高温热和拉伸试验等，使其满足更多行业的实际应用。