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钢的软接触电磁连铸工艺可以减轻铸坯表面振痕,大幅提高连铸坯表面质量,具有很强的应用前景.但是这种工艺对结晶器要求很高.对两段式无缝结晶器而言,软接触电磁连铸工艺要求结晶器的上段具有良好的透磁性能而下段必须具有良好的导热性,以同时满足软接触电磁连铸的目的.该研究旨在用粉末冶金法研制透磁性能良好的铜基复合材料,对复合材料与纯铜进行了梯度连接的探索,以期促进钢的软接触电磁连铸技术的发展和工业化应用.(1)在用粉末冶金工艺制备铜合金材料的过程中,考察了铝、锌、铁、镍、锰、硅、钛等合金元素对复合材料性能的影响.研究发现低熔点的铝、锌合金组元的加入损害了材料强度,而材料中呈铁磁性的铁、镍合金组元对材料的透磁性能有不良影响.最终采用钛、硅、锰等合金元素研制出组成为5Mn3Si0.5Ti91.5Cu的相对电导率为10.2％IACS、抗拉强度为101.84MPa且磁导率较低的合金材料;并确定出用粉末冶金工艺制备这种合金材料的最佳工艺参数:900MPa压制压力、950℃烧结温度、3小时保温烧结时间.(2)在用粉末冶金法制备A1<,2>O<,3>/Cu复合材料的研究中,探索了绝缘、无磁性的A1<,2>O<,3>陶瓷颗粒含量对复合材料性能的影响,实验制备了综合性能较好的体积含量为10％的A1<,2>O<,3>/Cu复合材料,材料的抗拉强度达124.72MPa,相对电导率14.21％IACS且磁导率较低.并确定出粉末冶金法制备A1<,2>O<,3>/Cu复合材料的最佳工艺参数:600MPa压制压力、950℃烧结温度、3小时的烧结保温时间.(3)对复合材料与纯铜之间进行了梯度连接的尝试,并分析了两段式无缝结晶器中透磁段与铜基体间的梯度连接的可行性与存在的问题.综上所述,该研究在分析了钢的软接触电磁连铸结晶器铜板用复合材料性能要求的基础上,采用粉末冶金工艺实验研制出了强度较高、电导率较低的铜合金材料和A1<,2>O<,3>/Cu复合材料,确定了两种复合材料的成分配比和最佳工艺参数;对复合材料与纯铜的梯度连接进行了初步的探索,为开发适用于钢的软接触电磁连铸结晶铜板提供了理论和实验依据.总之,该课题的开展为实现钢的软接触电磁连铸工艺的工业化应用起到一定的积极作用.