铜铅合金作为广泛应用的具有高承载能力的减摩耐磨轴瓦材料,其在大型重载机车、舰船、高速赛车的轴承中的地位至今是不可取代的。从20世纪初英国学者发明了铜铅合金并成功应用在铁路领域以来,英、美、德、日等国普遍采用效率高、成本低的连续浇铸工艺生产重载轴承铜铅轴瓦,是目前最合适的生产重载铜铅轴瓦的工艺。国内目前没有研发出具有自主产权的连续浇铸铜铅轴瓦生产线,并且对此工艺的研究存在较大欠缺,使用的铜铅轴瓦基本依靠进口。为了给国内连续浇铸工艺的发展提供可参考的经验,推动连续浇铸铜铅轴瓦生产线具有自主知识产权的研发,本论文在项目支持下对此工艺进行较为全面、深入的研究,首次搭建了铜铅轴瓦材料的连续浇铸设备,并以CuPb22Sn2合金为实验合金成分的标准,研究了连续浇铸工艺参数对铜铅轴瓦材料的组织及性能的影响规律,为国内暂时空白的连续浇铸工艺研究提供一些参考。论文得到的主要结论如下:铜铅合金室温下的组织为α铜基体+(α+β)共析体+Pb单质,Pb与Cu熔点相差大,不互溶,因此Pb是以单质存在于铜基体上,起到良好的润滑作用。Pb受连续浇铸工艺参数的影响会以不同形貌分布在铜基体上,Sn含量为1.6%时,Pb以主要以点、块状分布在基体上,Sn含量为2.0%时,Pb主要以点状、断续的网状或树枝状分布在基体上。钢背预热温度越低,Pb相越容易沉积在结合界面附近,在预热温度为800℃时,在界面附近观察到明显的Pb的富集,且合金层出现疏松缺陷,预热温度升高,Pb沉积现象得到改善;冷却速度越快,合金层的Pb相尺寸越均匀细小,硬度越高。随着Sn含量增加,Pb相尺寸越细小,且合金层硬度值随锡含量的增加而增大。铜铅合金层宏观下与钢背结合良好,微观下在界面附近合金层元素与钢背元素发生了扩散,形成了一定厚度的扩散层,扩散层的厚度对双金属的结合性能没有显著影响。在结合强度试验中,预热温度1000℃的双金属材料结合性能较好,合金层与钢背没有发生剥离;预热温度900℃的双金属材料结合性能较差,合金层已剥离钢背。通过连续浇铸工艺的研究,可以确定钢背预热温度为1000℃左右(不低于900℃),冷却速度350℃/min以上可以得到组织均匀细小、界面复合较好的铜铅-钢双金属材料,在成分允许范围内,Sn含量越高,合金层的硬度越大。