C15715是一种高性能的沉淀硬化型铜合金，属于铝铁镍铜合金，常被称为C15715合金或美国牌号C15715。它在国内也常被称为 “锆铝铜” 或 “铝铁镍铜” ，因其优异的综合性能，在许多高端领域应用。
以下是其详细的成分、性能和应用介绍。
元素 | 含量范围 | 主要作用 |
铜 (Cu) | 余量 | 基体，提供基本的导电导热性和成形性。 |
铝 (Al) | 0.10 - 0.25% | 核心合金元素。与铜形成γ₂相，通过时效处理析出，产生显著的沉淀强化效果，大幅提高硬度、强度和抗软化温度。 |
铁 (Fe) | 0.05 - 0.15% | 细化晶粒，提高合金的强度和耐磨性，抑制再结晶过程中晶粒过度长大。 |
镍 (Ni) | 0.05 - 0.15% | 与铁、铝形成复杂的弥散强化相，进一步提高高温强度和抗蠕变能力。 |
锆 (Zr) | 0.05 - 0.15% | 关键微量元素。强烈细化铸态晶粒，提高再结晶温度；形成的弥散相能钉扎晶界，显著提升抗软化能力（可达纯铜的10倍）。 |
磷 (P) | ≤ 0.01% | 脱氧剂，改善熔铸质量。 |
杂质 | 微量 | - |
注意：具体成分比例可能因生产厂家和标准（如ASTM, GB）略有差异，但Al-Fe-Ni-Zr的核心组合不变。
C15715的核心优势在于其高强度、高导电/导热率以及优异的抗软化性能的完美结合。
优异的力学性能：
高强度、高硬度：经过固溶处理 + 冷变形 + 时效处理后，其抗拉强度和硬度可达到很高水平，接近或超过某些铍铜合金，但成本更低。
良好的耐磨性：高硬度和强度使其具有出色的耐磨损能力。
出色的导电与导热性：
导电率约为 75% - 85% IACS（国际退火铜标准），远高于铍铜（约20-50% IACS）和其他高强度铜合金。
导热性能同样优异，非常适合需要快速散热的场合。
极高的抗软化温度：
这是C15715最突出的特点之一。其再结晶温度可达550°C以上，短期使用温度可高达500°C。
在高温下长时间工作，其强度和硬度下降幅度很小，能保持性能稳定。例如，在500°C保温1小时后，硬度下降极小。
良好的加工与工艺性能：
可通过热处理（固溶+时效）进行强化。
具有良好的冷、热加工性能，可以进行锻造、挤压、轧制等。
可焊性、钎焊性良好。
无铍环保：
不含昂贵的、且有健康风险的铍元素，是一种环保、安全且更具成本效益的高性能铜合金替代品（相对于铍铜C17200/C17500）。
凭借上述性能，C15715被广泛应用于要求苛刻的工业和电子领域：
电阻焊电极：
最主要应用。用于点焊、缝焊、凸焊的电极、电极帽、滚轮和轴类零件。其高导电性保证焊接效率，高强度和高抗软化性保证在高温高压下不易变形、粘连和磨损，使用寿命极长。
集成电路引线框架材料：
需要高强高导、良好的冲压成形性和抗应力松弛性能，C15715是理想的候选材料之一。
高温模具与耐磨部件：
用于塑料注塑模具（特别是需要快速冷却的模芯、镶件）、压铸模具的耐磨镶块、重型机械的耐磨衬套、导向件等。
电力与电工领域：
高强度导电螺栓、开关触头、断路器零件、接触弹簧等需要同时承受电、热和机械应力的部件。
其他高端应用：
连铸机结晶器内衬、火箭发动机喷管衬套、高速列车接触线配件等。
为获得最佳性能，通常采用以下工艺：
固溶处理：在900°C - 980°C加热后快速冷却（水淬），使合金元素溶入铜基体，得到过饱和固溶体。
冷变形：进行一定程度的冷加工（如轧制、拉伸），引入位错，为后续时效析出提供更多形核点。
时效处理：在450°C - 550°C保温数小时，使Al、Fe、Ni等元素以细小、弥散的形式析出，产生强烈的沉淀强化效果。
C15715铝铁镍锆铜合金是一种高强度、高导电、高抗软化的“三高”铜合金。它成功地在强度/硬度与导电/导热性之间取得了极佳的平衡，并且通过无铍化设计，兼具了环保和经济性。它是替代传统铬锆铜、甚至部分铍铜，用于制造高性能电阻焊电极、集成电路引线框架、高温模具等关键部件的理想选择。
