山东潍坊止水铜片 紫铜止水片凝固现象和组织 1.纯铜的铸锭组 从低倍组织可知,铸锭边部为柱状晶,中部则为较粗的等轴晶。实际上,当铸锭时冷却强度足够大或铸锭尺寸较小的情况下,整个铸锭可能全由柱状晶组成。山东潍坊止水铜片紫铜止水片其他铜合金的低倍组织均具有与此相同的特点。从显微组织观察可知,晶粒内部无明显特征,晶界较细,与一般单相合金的平衡结晶组织无异。 2.单相铜合金的铸锭组织特征 铜合金的凝固过程为非平衡过程,所以其铸锭组织一般偏离平衡态。下面以匀晶、包晶及共晶二元系合金为例说明。 匀晶系相图及某合金凝固时可能的非平衡固相线轨迹。 合金过冷至T1温度时开始凝固,首先析出的固相成分为a1,液相成分则为L1。继续冷至T2紫铜止水片温度时,析出的固相成分应为a2,与之平衡的液相成分改变为L2。a2将覆盖在先析出的a1上,若能达到平衡条件,a1的成分也会逐渐改变成a2,以达到T2紫铜止水片下的平衡态。但实际上,固态的扩散速率远小于液态的扩散速率,当剩余液相的成分均匀达到L2时,固相a中的成分仍为不均匀的,它们的平均成分可用a2表示。显然,a2中的B原子浓度小于a2中B原子浓度。同理,当温度降至T3及T4时,其a相的平均成分可用表示a3及a4。在此图中a4即表示x合金的成分。说明x合金在非平衡凝固的条件下T4温度下凝固完毕,较之平衡凝固的固相点温度降低了T3-T4。a1-a4表示的线称非平衡的固相线,非平衡固相线相对于平衡固相线的偏离与凝固时的冷却速率有关,冷却速率愈大,偏离愈大。 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微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合金铸造后的显微组织,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合金铸造显微金冷至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。

在铜片止水（其他金属止水材料，山东潍坊止水铜片如钢板止水带、不锈钢止水带等）的加工成型过程中，加工硬化和加工残余应力是使铜片止水破坏的重要原因，特别是形状结构较复杂的部件，如铜止水接头的T型接头、十字型接头，更容易使铜片破坏。制定加工工艺时，可采取分级模压、加温的方法减小加工硬化和加工残余应力的影响， 必要时可退火残余应力。但接头连接的方法不采用黏结剂接头，因为其黏结强度低，耐老化性能差，随时间容易变硬、变脆。采用硫化、焊接方法时，止水带的接头质量与硫化、焊接工具、模具、焊接工艺等因素有关。 目前工程中一般采用T2M态（软态）铜材轧制为铜止水片。与硬态铜相比，软态铜具有较大的延伸率，适应接缝变形能力好。同时，在长兴加工时不宜发生破坏。DL/T5115中曾规定铜片的伸长率不小于20%，而GB/T2059规定铜片的延伸率不小于30%。在实际的应用过程中，尽量使止水铜片的延伸率满足30%的要求。 在铜止水片上复合密封止水材料可以提高抗绕渗能力。根据实验结果，当无接缝位移时，在混凝土中埋入深度为20cm的止水铜片，在1.5MPa的水压力作用下将发生绕渗。在该铜片上复合宽度为10cm、厚度为3mm的GB塑性止水材料，当铜片止水与混凝土之间发生1.0cm的相对错动时，在2.5MPa在水压力作用下仍然没有发生绕渗。GB复合型止水铜带可以减少绕渗