中文摘要：

课题以最具有应用价值的铜铬合金为研究对象，揭示基于铝热还原的电渣熔铸法制备难混溶合金的新方法及其基本科学规律。具体包括铝热还原反应对合金熔体冷却与凝过的遗传特性；电磁搅拌对Cu-Cr合金粥状区冷却和凝固的影响规律；电磁搅拌对Cu-Cr合金熔体的气孔分布与夹杂的影响规律；电渣熔铸用渣的设计（包括渣系的构成、粘度、熔点、与夹杂的化学亲和性对精炼过程的影响）；熔渣与合金熔体间的界面反应规律；电渣熔铸CuCr过程熔化-凝固过程的传热、传质规律与计算机模拟；电渣熔铸过程熔渣特性、熔渣-熔体反应、合金锭的熔化-凝固之间的相互关系，以及与宏观时变量之间的作用关系；基于以上因素对铜铬合金微观结构和材料机械性能研究。研究结果可构成一种方法铜铬合金的科学与技术基础，获得原创性的知识产权，

结论摘要：

铜铬合金高压触头材料的性能取决于制备工艺。课题以CuCr合金为研究对象，提出了基于铝热还原-电渣熔铸法制备难混溶合金的新工艺。即，以氧化物为原料采用铝热还原工艺制备出铜铬自耗电极，然后采用电渣重熔工艺进行精炼得到铜铬合金锭。课题对铝热还原工艺进行了系统研究，确定了铝热还原过程中反应物配比、浇铸温度、电磁搅拌时间等最佳工艺参数；利用高温综合测试仪测定了CaF2-CaO、CaF2-Al2O3等为基体的精炼渣系的粘度、熔点等，并建立粘度估算模型，较好地描述了试验结果；利用ANSYS有限元分析技术对电渣精炼铜铬合金过程进行了电场、温度场进行计算机模拟。以70%CaF2-30%Al2O3渣系进行精炼过程比较稳定，以15%CaF2-30%CaO-50%Al2O3-5%MgO渣系进行精炼容易导致渣池过热；应用SEM、XRD等技术分析了铝热还原、电渣熔铸不同阶段的铜铬合金铸锭的微观组织，结果表明通过控制铝热还原工艺条件可以获得低夹杂、低偏析的自耗电极锭，电渣精炼可以充分除去自耗电极中夹杂物、气孔等缺陷，所得合金微观组织均匀致密；制备出直径为60-80mm、质量为6-8kg的合金铸锭。