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为了解决Cu-Cr-Zr系合金的非真空熔铸和板带加工成型的技术难题,本文分别对Cu-Cr-Zr系合金的非真空熔铸、微观组织演变、热变形行为、带材特征织构等方面进行了理论探讨。设计了一套非真空熔铸系统,确定了最佳熔铸和形变热处理工艺参数。以吉布斯自由能为判据,从热力学上分析了铬和锆元素在熔炼环境下可能发生的化学反应;并从动力学方面研究了在熔炼环境下的合金组元之间扩散和化学反应过程。研究表明:在非真空熔炼和铸造过程中,铬和锆元素与氧气、氮气、氢气、石墨、炉衬材料等发生化学反应而造渣损失;提出了适合于非真空条件下Cu-Cr-Zr系合金的熔炼气氛、炉衬材料、脱氧剂等,设计了相应的熔炼设备。并进行了多次熔铸实验,Cr组元和zr组元的平均烧损率分别9.69%和9.70%,合金组织洁净。采用CALPHAD（Calculation of Phase Diagram）技术,对低溶质Cu-Cr-Zr体系进行了相平衡热力学计算,预测了合金在铸造、热轧和时效温度下可能的析出相和质量分数,以此指导研制合金的化学成分设计。计算结果表明:在低溶质Cu-Cr-Zr系合金的形变热处理过程中主要存在Cu相、Cr相和Cu5Zr相;当Cr/Zr≥3.5时,Cr相为主要析出相;当Cr/Zr≤3.5时,Cu5Zr相为主要析出相。利用OM（Optical Microscopy）和HRTEM（High ResolutionTransmission Electron Microscopy）观察了所设计合金在铸造、固溶和时效等工序中析出相的演变。研究结果表明:当Cr含量较高时,在铁模铸造过程会析出大量的Cr相,并偏聚于晶界,加快铸造过程的冷却速度会抑制Cr相的析出和偏聚。铸造时析出的Cr相在固溶处理过程中不会完全返溶,有的甚至聚集长大。在时效过程中,随着Cr含量的增加和Cr/Zr值的增大,析出温度降低、析出速度加快。Cr相在基体中主要以针状、棒状、球状和六边形四种形态存在,富锆相则以不规则形态存在;亚稳相CrCu2（Zr,Mg）在425℃下时效时分解为Cr相、Cu4Zr和富Mg相。在Gleeble-1500D热/力模拟机上对Cu-Cr-Zr系合金进行了热压缩实验,研究了其在变形温度700℃-820℃和应变速率0.01-10s-1条件下的热变形行为。结果表明:热形变过程的流变应力可用双曲正弦本构关系来描述,平均激活能为597.53kJ/mol。根据材料动态模型,计算并分析了该合金的加工图,确定了热变形的流变失稳区,获得了实验参数范围内的热变形过程最佳工艺参数,其热加工温度800-820℃,应变速率为0.01-0.1s-1。采用XRD（X-Ray Diffraction）技术,对Cu-Cr-Zr系合金的热轧、固溶、冷轧和时效等工序中织构的演变规律进行研究,检测不同工序下的板材沿0度（轧向）、45度和90度（横向）的室温拉伸性能及导电率,建立该系合金的微观组织-特征织构-室温力学性能之间的基本关系。研究结果表明:在Cu-Cr-Zr合金板带中,主要存在着Copper取向、Brass取向、S取向、Goss取向、立方和旋转立方取向。在冷轧过程中,随着冷变形量的增加,Copper取向逐渐向Brass取向转变,在时效过程中则出现了旋转立方取向。当主要取向为Copper取向时,合金板带0度方向（轧向）的强度和延伸率较高,导电率较低。当Copper和Brass取向体积分数相当时,合金板带在0度、45度和90度方向上的性能相差很小。在上述工作的基础上,对Cu-Cr-Zr系合金进行了制备工艺参数优化实验,获得了一套最佳熔铸、热轧、固溶、冷轧和时效工艺参数,并进行了200Kg规模的半工业化生产。