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合金過冷至T1溫度時開始凝固,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,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,若能達到平衡條件,a1的成分也會逐漸改變成a2,以達到T2紫銅止水片下的平衡態(tài)。但實際上,固態(tài)的擴散速率遠小于液態(tài)的擴散速率,當(dāng)剩余液相的成分均勻達到L2時,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,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,非平衡固相線相對于平衡固相線的偏離與凝固時的冷卻速率有關(guān),冷卻速率愈大,偏離愈大。
由于先后凝固的固相在成分上的差異,不同成分固相受侵蝕程度將不同,因而在我們觀察合金的顯組織時就會觀察到典型的枝晶組織,枝晶臂的成分與枝晶同胞間的成分(B組元含量高)不同,因而顯示出不同的顏色。這種因非平衡凝固(結(jié)晶)導(dǎo)致的晶粒內(nèi)成分不均勻的現(xiàn)象稱晶內(nèi)偏析或枝晶偏析。紫銅止水片Cu-Ni合金鑄造后的顯組織,白色枝干含鎳較高,周圍黑色部分含銅較高,但均為銅鎳a固溶體。
紫銅片止水帶鑄錠的加熱溫度通常根據(jù)合金材料的高溫性能曲線確定,加熱時間則根據(jù)加熱爐的情況、鑄錠大小和裝爐量確定,應(yīng)保證鑄錠加熱溫度均勻。合金組織偏析嚴重的鑄錠在加熱時應(yīng)適當(dāng)延長時間?，F(xiàn)代加熱爐常采用步進式燃氣加熱爐,空氣預(yù)熱、空-燃比自動調(diào)節(jié)、平焰燒嘴。這種加熱爐加熱速度快、熱效率高。
為適應(yīng)某些時效強化型合金板帶在生產(chǎn)過程中固溶淬火的需要,在熱軋出口側(cè)設(shè)置了冷水噴淋系統(tǒng)(亦稱在線淬水系統(tǒng))。它可以在較短的時間內(nèi)使帶坯的溫度從700℃左右或更高的溫度迅速降至300℃以下甚至更低。
為提高紫銅片止水帶產(chǎn)品精度和表面質(zhì)量,現(xiàn)代熱軋機本體應(yīng)用了電動壓下、液壓調(diào)的壓下系統(tǒng)、軋輥分段冷卻系統(tǒng)、液壓彎輥或液壓墊系統(tǒng)、強力夾持對中系統(tǒng)、立輥軋邊系統(tǒng)及厚度自動控制系統(tǒng),進一步提高了熱軋機的裝機水平和控制精度為生產(chǎn)高精度薄板帶提供了可靠的保障。
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