高强度、高导热，亚洲新材3D打印铜合金性能“大揭秘”

南极熊导读：CuCr1Zr（UNS:C18150；EN:CW106C；GB/T41882）是一种高性能的铬锆铜合金，它通过在铜基体中添加铬（Cr）和锆（Zr）等元素，实现了高强度、高导电导热性、优良的耐磨性及抗高温软化能力的平衡，在航空航天、核工业、电子电器、工业模具、新能源等行业具有极大的应用需求。另一方面，3D打印技术为CuCrZr铬锆铜合金的应用增加了潜在的应用前景，尤其使用激光粉末床熔融（SLM）技术打印CuCrZr成为一个重要的应用技术方向。
2025年10月29日，南极熊获悉，亚洲新材料（北京）有限公司（以下简称“亚洲新材”）团队近期对公司生产的CuCrZr合金粉末材料进行了SLM成形全流程性能验证。

△亚洲新材生产的CuCrZr合金粉末材料

粉末性能优异，适用于多种3D打印工艺
CuCrZr粉末制备的一大难点在于合金成分的控制，尤其是锆（Zr）元素的控制。亚洲新材经过专项公关，攻克了Zr元素的控制难题，除了常规CuCr1Zr（Zr含量0.03%-0.3%）产品之外，还推出了高Zr含量的产品（Zr含量0.3%-0.6%），能够满足不同客户的终端需求。同时，粉末的Fe、Si、O等杂质元素保持了较低的含量，保证了合金具备良好的导热、导电性能。同时，粉末的空心粉率也维持在极低的水平仅0.06%。
这款合金粉末材料经过优化后，适用于粘接剂成形（BJ）、粉末注射成型（MIM）、激光粉末床熔融（SLM）、电子束粉末床熔融（EBM）、激光熔覆（LC）等多个技术领域。

△亚洲新材CuCrZr成分检测报告

△空心粉检测报告，空心粉率仅0.06%

△不同粒径分布的CuCrZr粉末适用的3D打印技术类型

打印件致密度达99.9%以上
CuCr1Zr合金粉末的SLM成形方式主要有两种，一种是红光设备成形，一种是绿光设备成形。本研究侧重于合金在红光领域的成形性能探究，研究发现打印件的致密度可以达到99.9%以上，电导率在23.2%IACS~24.4%IACS之间。

△打印态金相照片（左）；电导率与能量密度的关系（右）

热处理后保持20%以上的延伸率
CuCr1Zr合金的热处理思路有两种，一种侧重改善合金的导热导电性能，另一种侧重改善合金的力学性能。本研究采用第二种热处理策略后，发现不管是水平方向，还是构建方向，合金保持了较高强度的同时，保持20%以上的延伸率，材料发生了明显的颈缩，此外电导率还保持了76%IACS、导热系数达到325~340W/(m*K)的水平，且产品均一性良好，充分实现了力学性能与物理性能的良好结合。

△CuCr1Zr合金打印的镶嵌试样（左）；室温拉伸样品与高温拉伸样品（右）

表1 CuCr1Zr的力学性能

△CuCr1Zr的导热性能（25℃）

500℃高温服役性能良好
为了探寻CuCr1Zr接服役状态的高温性能，探寻了其接近极限使用温度——500℃的拉伸性能。合金在空气环境中，加热2小时到500℃后，保温30分钟，合金仍然表现出了优异的力学性能，不但保持了高强度，还显示出了超过10%的延伸率。因此根据以上数据，有理由推断，CuCr1Zr在室温至500℃范围内均有良好的性能以适配客户要求。如果您关注更高使用温度下的服役性能，建议查看亚洲新材另一款王牌产品——CuCrNb-42。
关于亚洲新材
亚洲新材是一家专注于球形微、纳米金属粉体材料研发、生产、销售和铜合金增材制造技术服务的高新技术企业。公司以尖端雾化技术为核心，掌握电极感应气雾化、真空感应气雾化、等离子超声雾化、金属气相沉积等多种工艺，可制备铜及铜合金、钛及钛合金、镍钴基高温合金以及特种合金等金属粉末，年产能600吨以上。产品适用于增材制造、激光熔覆、注射成形、喷涂、粉末冶金等先进制造工艺，服务于航空航天、兵器船舶、风电核能、电工电子、铜饰文博等高端应用领域。

公司依托北京科技大学材料科学与工程学院，实现产学研用深度融合，突破多项“卡脖子”技术，凭借低反射率高纯低氧粉末制备技术、高熔点第二相强化铜合金粉末制备技术及优异的批次稳定性等核心优势，为全球用户提供宇航级品质材料，推动中国先进制造转型升级。