由于先后凝固的固相在成分上的差异,不同成分固相受侵蚀程度将不同,因而在我们观察合金的显组织时就会观察到典型的枝晶组织,枝晶臂的成分与枝晶同胞间的成分(B组元含量高)不同,因而显示出不同的颜色。这种因非平衡凝固(结晶)导致的晶粒内成分不均匀的现象称晶内偏析或枝晶偏析。紫铜止水片Cu-Ni合金铸造后的显组织,白色枝干含镍较高,周围黑色部分含铜较高,但均为铜镍a固溶体。一包晶系相图和某合金凝固时可能的非平衡固相线轨迹。与匀晶系合金类似,a1-a4表示x合金凝固时固相(a)平均成分的走向,即非平衡固相线。x合金按平衡态凝固时,固相点温度应为T3,凝固完毕应为a单相固溶体晶粒。但在非平衡凝固的情况下,x合紫铜止水片Cu30Ni合金铸造显金冷至T4温度时,剩余的液相L4将与部分固相a4发生包晶反应,即a4+L4→B,完成 的凝固过程,因此该合金的 凝固温度为T4,并产生了一种通过包晶反应而得到的新相B。此种B相为非平衡相,因为按平衡态,该相在x合金中是不存在的。
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3.铸态铜合金的性能特征
由于铸态铜合金组织偏离平衡态,因此其性能表现如下特征。
①若枝晶偏析使组织中出现非平衡脆性相[如 Cu-Sn-P合金中出现的非平衡(a+8)共析体及Cu3P相],则合金塑性降低明显,特别是枝晶网胞间生成连续的粗大脆性化合物。
②枝晶芯部与同胞间化学成分不同,可形成浓度差电池,降低材料的电化学腐蚀抗网状壳层时,合金塑性将急剧下降。
③铸锭加工变形时,具有不同化学成分的各显区域拉长并形成带状组织,导致材料力。当出现非平衡第二相时一般亦降低抗蚀性。各向异性以及增加晶间断裂的倾向(如层状断口)。
④固相线温度下移,使工艺过程的一些参数难以掌握,如热变形前的加热温度不能超过因非平衡凝固固相线下移导致的 固相点温度,以免造成过烧现象。
止水铜片的基本性能要求
目前被国内外广泛应用作为水工变形缝止水的铜片均为紫铜片。紫铜是指含Cu:量不低于99.5%的I业纯铜，因其表面呈紫红色而得名。它具有极好的导电性、导热性、良好的塑性及耐腐蚀性能。紫铜常见的牌号有四种:T1、T2、T3及T4,其含Cu量分别占99.95%、99.90%，99.70%和99.50%以上。水工建筑物止水一般采用T2.T3冷轧,软铜。
尺寸，采用专门成型机，将99.9%的工业优质纯铜根据需要长度加工整体成型，确保成型。加工时，尽量接头数目（同时需要考虑物流运输的便利）。加工成型的紫铜止水长度大，容易发生扭曲变形。 在所有建筑用金属材料中，铜具有的延伸性能，在适应建筑造型方面，具有极大的优势。铜板不受温度的，低温时不变脆，高熔点时可采用氧等热熔焊接。即使在极高腐蚀性的大气中，铜板也会形成坚固、无的钝化保护层，俗称“铜绿”。
