在常用銅合金中,CuZn、CuSn、CuSi等富銅側(cè)均為包晶系合金,而CuA,CuP等富銅側(cè)為共晶系合金。Cu10Zm合金的鑄態(tài)組織,該合金為a單相固溶體,枝晶干富銅,枝晶間富鋅。當(dāng)CuZn合金中鋅含量達(dá)30%-32%時(shí),則因非平衡凝固會(huì)導(dǎo)致枝晶間出現(xiàn)少量B相(包晶反應(yīng)所得)。
  紫銅止水片Cu7A合金及Cu6.55n0.1P合金鑄態(tài)組織。從圖2-18(a)可知,平衡態(tài)為單相a固溶體的Cu7A合金,在鑄態(tài)下,基體為具有枝晶偏析的a固溶體,枝晶間出現(xiàn)非平衡的少量(a+Y2)共析產(chǎn)物。這種共析體是因非平衡結(jié)晶時(shí)生產(chǎn)了非平衡共晶(a+B),其中的β相再發(fā)生共析轉(zhuǎn)變所致。
  Cu6.55m0.1P合金在平衡態(tài)亦應(yīng)為單相的a固溶體,但在鑄錠時(shí)非平衡凝固的條件下,基體a具有較嚴(yán)重的枝晶偏析枝晶間富錫和磷,在一定情況下可能在枝間出現(xiàn)(a+8)共析體及Cu化合物(可視為++Cu三相低熔共晶)CuAl系合金中,當(dāng)含鋁量超過7%時(shí)會(huì)出現(xiàn)β相。

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。