Поковка алюминиевой бронзы qal10-4-4

Если брать QAl10-4-4, многие сразу думают про коррозионную стойкость, но лично я бы поспорил — главное тут баланс между алюминием и железом. На практике даже 0.2% отклонения по Fe уже даёт трещины при ковке, особенно в крупных поковках. У нас на производстве как-то раз партию забраковали из-за пережога, хотя по химсоставу всё идеально сходилось. Вот о таких нюансах и поговорим.

Кристаллическая решётка и практические последствия

Структура β-фазы в QAl10-4-4 — это отдельная история. При 850°C идёт распад, но если охлаждение неравномерное, появляются хрупкие включения. Как-то делали вал для судового насоса, так после термообработки на поверхности вышли пятна — метлург сказал, это мартенсит превращения. Пришлось переделывать весь цикл.

Кстати, про ООО Цзянси Эньхуэй Медь — у них в каталоге на enhui.ru как раз есть расчётные режимы для поковок такого сплава. Но я бы добавил, что при сечении больше 200 мм лучше брать заготовки с индукционного нагрева, иначе ферритные полосы неизбежны.

Вот именно из-за таких моментов мы сейчас всегда заказываем прутки у проверенных поставщиков, типа тех же с enhui.ru — у них контроль по ГОСТ 493-2019 жёсткий, но и цена соответствует.

Технология ковки: от теории к косякам

Начинающие технологи часто грешат на скорость деформации, мол, чем быстрее, тем лучше. С QAl10-4-4 это не работает — при скорости выше 15 мм/с появляются надрывы по границам зёрен. Проверяли на гидравлическом прессе 6300 т, так заготовку просто разорвало.

Запомните: интервал ковки 750-920°C, но ниже 800°C уже риск. Как-то в цеху экономили на подогреве, в итоге поковка лопнула как стекло. Убыток — полмиллиона рублей.

Кстати, если брать заготовки от ООО Цзянси Эньхуэй Медь, там вроде бы идут припуски по сечению — это спасает от обезуглероживания. Но лично я всегда перепроверяю ультразвуком перед обработкой.

Термообработка: где мы теряем прочность

Отжиг при 650°C — стандарт, но если деталь работает в морской воде, лучше двойная стабилизация. Мы для заказчика из Владивостока делали эксперимент: после закалки 920°C + отпуск 450°C стойкость выросла на 30%.

А вот закалка в воде — это опасность. Однажды технолог настоял на водяном охлаждении шестерни, так её повело винтом. Пришлось резать на образцы для испытаний.

Кстати, на сайте enhui.ru в разделе медные сплавы есть таблицы по режимам — но там данные общие, а для поковок нужны поправки на деформационный наклёп.

Браковочные признаки: что не пишут в ГОСТ

Цвет побежалости — это ещё полбеды. Хуже, когда в структуре остаются неметаллические включения от литья. Как-то получили партию слитков, так в них оксиды алюминия сидели как изюм в булке.

Микротрещины от перегрева часто маскируются под механические повреждения. Мы теперь всегда делаем травление в реактиве 5% HNO3 перед контролем.

Кстати, у ООО Цзянси Эньхуэй Медь в описании продукции указано, что используют вакуумную плавку — это как раз против таких включений. Но для поковок крупнее 500 кг всё равно нужен дополнительный переплав.

Применение в реальных условиях: от нефтянки до флота

На буровых платформах QAl10-4-4 идёт на клапаны — но там главное не прочность, а сопротивление кавитации. Помню, ставили эксперимент с образцами в кавитационной камере: наши поковки выдержали 240 часов, а прокат — всего 160.

В судостроении часто заказывают кованые втулки гребных валов. Но тут есть нюанс: если ковать поперёк волокна, усталостная прочность падает на 40%.

Кстати, если смотреть ассортимент на enhui.ru — у них есть прутки именно для таких применений, но по факту лучше заказывать поковки под конкретный проект. Мы вот для 'Звезды' делали валы из QAl10-4-4, так там техусловия строже ГОСТ в полтора раза.

Экономика против качества: вечный спор

Себестоимость поковки QAl10-4-4 на 30% выше, чем проката — но если считать на ресурс, то выгоднее. Для насосов АЭС мы считали: кованые детали служат 12 лет против 8 у прокатных.

Лом — отдельная тема. Переплавлять стружку QAl10-4-4 почти бессмысленно — алюминий выгорает, железо окисляется. Лучше сдавать в переплав на электроды.

Кстати, в ООО Цзянси Эньхуэй Медь вроде бы принимают возвратные материалы — но по факту они идут на рядовые сплавы. Для ответственных поковок только первичное сырьё.

Что в итоге

QAl10-4-4 — сплав капризный, но незаменимый. Главное — не гнаться за идеальным химсоставом, а следить за всей цепочкой: от плавки до финишной обработки. И да, никогда не верьте сертификатам без вскрытия — мы как-то получили партию с идеальными документами, а в металле оказался повышенный свинец. С тех пор каждый слиток проверяем спектрометром.

Если брать у тех же enhui.ru — там вроде стабильно, но мы всегда берём пробную партию. В этом бизнесе доверяй, но проверяй — даже проверенным поставщикам.

А вообще, лет через пять наверное появится что-то новое — но пока QAl10-4-4 остаётся рабочим вариантом для сложных условий. Только не забывайте про межкристаллитную коррозию — это та проблема, которая всплывает когда уже поздно.