随着航空技术的发展,对航空材料的性能要求越来越高。特别是在火箭领域,对材料的要求更为苛刻。火箭的动力问题取决于火箭发动机的高性能,而燃烧室是保证火箭正常运行的核心部件,长期在3000℃高温下工作,经受15～20MPa以上交变载荷的作用。鉴于铜合金在火箭燃烧室中的应用现状,研究和开发更高性能的火箭动力室用铜合金显得尤其重要。本课题对燃烧室材料Cu-3Ag-0.5Zr合金进行了系统的研究。合金采用真空熔炼、底部浇铸、锻造及压力加工成形,并研究了不同热处理工艺对合金的组织和性能的影响。利用布氏硬度计、涡流导电率测试仪、万能试验机等设备,对不同热处理状态下合金的力学性能和电学性能进行了测试;利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜等分析仪器,进行微观组织和断口形貌的观察。研究分析了合金的成分、组织与性能及质量控制之间的关系;研究了合金的成分、加工工艺和热处理工艺对合金力学性能、电学性能及组织结构的影响及变化规律,并从理论上进行了分析和解释。研究表明:通过真空熔炼可以有效的防止Zr元素的烧损和氧化,底部浇铸工艺能有效的减少缺陷的产生。Cu-3Ag-0.5Zr合金的最佳热处理工艺为:920℃×40min固溶处理(水淬)+冷变形30%+420℃×3h时效处理(空冷),此时力学性能和电学性能达到了最佳配合,硬度达到123.3HB,导电率达到88.3%,室温抗拉强度达到430Mpa,屈服强度达到390MPa。Cu-3Ag-0.5Zr合金中,合金元素Ag主要起到了固溶强化作用,提高了合金的强度同时不降低合金的导电性;合金元素Zr在时效过程中,产生了沉淀强化相,通过透射电镜衍射斑点的标定分析,确定该析出相为Cu5Zr化合物。该析出相与铜基体保持共格关系,尺寸<10nm,呈弥散分布,提高了合金的强度和抗热震性能。通过对合金的力学性能、电学性能、微观组织和热震性能的研究分析,Cu-3Ag-0.5Zr合金具有较好的综合性能,室温性能符合火箭燃烧室内衬材料的要求。