紫銅止水片凝固現(xiàn)象和組織
1.純銅的鑄錠組
從低倍組織可知,鑄錠邊部為柱狀晶,中部則為較粗的等軸晶。實(shí)際上,當(dāng)鑄錠時(shí)冷卻強(qiáng)度足夠大或鑄錠尺寸較小的情況下,整個(gè)鑄錠可能全由柱狀晶組成。紫銅止水片其他銅合金的低倍組織均具有與此相同的特點(diǎn)。從顯組織觀察可知,晶粒內(nèi)部無明顯特征,晶界較細(xì),與一般單相合金的平衡結(jié)晶組織無異。
2.單相銅合金的鑄錠組織特征
銅合金的凝固過程為非平衡過程,所以其鑄錠組織一般偏離平衡態(tài)。下面以勻晶、包晶及共晶二元系合金為例說明。
勻晶系相圖及某合金凝固時(shí)可能的非平衡固相線軌跡。
合金過冷至T1溫度時(shí)開始凝固,首先析出的固相成分為a1,液相成分則為L1。繼續(xù)冷至T2紫銅止水片溫度時(shí),析出的固相成分應(yīng)為a2,與之平衡的液相成分改變?yōu)長2。a2將覆蓋在先析出的a1上,若能達(dá)到平衡條件,a1的成分也會(huì)逐漸改變成a2,以達(dá)到T2紫銅止水片下的平衡態(tài)。但實(shí)際上,固態(tài)的擴(kuò)散速率遠(yuǎn)小于液態(tài)的擴(kuò)散速率,當(dāng)剩余液相的成分均勻達(dá)到L2時(shí),固相a中的成分仍為不均勻的,它們的平均成分可用a2表示。顯然,a2中的B原子濃度小于a2中B原子濃度。同理,當(dāng)溫度降至T3及T4時(shí),其a相的平均成分可用表示a3及a4。在此圖中a4即表示x合金的成分。說明x合金在非平衡凝固的條件下T4溫度下凝固完畢,較之平衡凝固的固相點(diǎn)溫度降低了T3-T4。a1-a4表示的線稱非平衡的固相線,非平衡固相線相對(duì)于平衡固相線的偏離與凝固時(shí)的冷卻速率有關(guān),冷卻速率愈大,偏離愈大。

我們的紫銅止水帶所用的銅一般為T2型的普通紫銅，其銅含量大于99.8%。紫銅止水帶具有良好的抗腐蝕性，抗壓強(qiáng)度高，具有良好的變形性，適用于 水工建筑的基礎(chǔ)止水、壩身止水等。紫銅止水帶是一種高穩(wěn)定、低維護(hù)的屋面和幕墻材料，環(huán)保、使用、易于并極具抗腐蝕性。其屈服強(qiáng)度和延伸率成反比，經(jīng)折彎的銅板硬度增加極高，但可通過熱降低。
在所有建筑用金屬材料中，銅具有的延伸性能，在適應(yīng)建筑造型方面，具有極大的優(yōu)勢。銅板不受溫度的，低溫時(shí)不變脆，高熔點(diǎn)時(shí)可采用氧等熱熔焊接。即使在極高腐蝕性的大氣中，銅板也會(huì)形成堅(jiān)固、無的鈍化保護(hù)層，俗稱“銅綠”。其化學(xué)成分取決于所在地區(qū)的空氣條件，但各種成分的“銅綠”對(duì)銅板的保護(hù)效果基本相同。這層鈍化膜非常，受到破損可自動(dòng)修復(fù)，難辨。