
Когда ищешь профиль из алюминиевой бронзы QAl10-4-4 для клапанов высокого давления, цена часто оказывается ловушкой. Многие сразу смотрят на цифры, забывая, что здесь каждый рубль должен быть оправдан составом и геометрией. Видел как-то заказ, где сэкономили на алюминиевой бронзе — через полгода клапаны пошли пятнами, а потом и вовсе начали подтекать на гидравлических испытаниях. Особенно критично, когда речь идет о давлениях выше 250 атмосфер — тут даже микротрещина в профиле становится фатальной.
Здесь многие ошибаются, думая, что все бронзы с алюминием одинаковы. В QAl10-4-4 важно именно соотношение железа и никеля — 4% каждого. Железо дает зернистость структуры, никель стабилизирует против коррозии. Как-то пробовали заменить на китайский аналог с маркировкой QAl10-4 — без никеля. Результат: при температурах ниже -20°C профиль начинал 'плакать' конденсатом по границам зерен.
Для клапанов высокого давления сечение профиля должно быть не просто прямоугольным — нужны скругленные углы радиусом от 1,5 мм. Это снижает концентрацию напряжений. Помню, на ТЭЦ-21 из-за острого угла в профиле появилась усталостная трещина — пришлось менять всю партию затворов.
Цена здесь формируется не столько из стоимости меди, сколько из обработки. Холоднокатаный профиль дороже литого на 15-20%, но для арматуры высокого давления только он подходит — литой дает поры.
Сейчас много говорят про ООО Цзянси Эньхуэй Медь — их сайт enhui.ru показывает хороший ассортимент. Но с ними есть нюанс: их профиль часто идет с повышенным допуском по толщине — до ±0,8 мм вместо стандартных ±0,5. Для некоторых применений это приемлемо, но для прецизионных клапанов лучше заплатить доплату за калибровку.
Их технология непрерывного литья дает интересную структуру — мелкозернистую, без ликвации. Но видел одну партию, где нарушили режим отжига — профиль шел с остаточными напряжениями. При фрезеровке его 'вело' на 0,2-0,3 мм.
Цена у них конкурентная, особенно на крупные партии. Но важно требовать сертификат с полным химсоставом — как-то попадалась партия с 3,8% никеля вместо 4%. Разница кажется мизерной, но для работы в агрессивных средах это критично.
На компрессорной станции 'Уренгой-2' ставили клапана с таким профилем от ООО Цзянси Эньхуэй Медь. Работали при 320 атм и 120°C. Через год осмотр показал: следы эрозии только на кромках, основное тело без изменений. Но интересно — там использовали профиль с дополнительной полировкой до Ra 0,8.
А вот на химическом производстве в Дзержинске была история: взяли профиль без пассивации. Через три месяца появились точечные коррозии — оказалось, в среде был сероводород. Теперь всегда указываем в ТУ химстойкое оксидное покрытие.
Для арматуры с быстрым циклом 'открыто-закрыто' (более 50 раз в сутки) рекомендую профиль с твердостью не менее HB 180. Мягкий быстрее изнашивается в направляющих.
Резать профиль из алюминиевой бронзы нужно с охлаждением — иначе алюминий в составе начинает 'налипать' на инструмент. Лучше использовать эмульсию на основе масла, не воду — вода дает окислы.
При фрезеровке пазов под уплотнения важно выдерживать шероховатость не грубее Ra 1,6. Более грубая поверхность быстрее изнашивает манжеты. Но и полировать до зеркала нельзя — уплотнениям нужна 'зацепка'.
Термообработка — отдельная тема. Для клапанов высокого давления профиль должен идти уже закаленным и состаренным. Самостоятельная термообработка редко дает стабильный результат — видел, как после неправильного отпуска появлялись зоны с разной твердостью.
Сейчас цена на такой профиль колеблется в районе 450-600 руб/кг в зависимости от сечения. Мелкие партии (до 100 кг) дороже — плюс 20-25%. Но есть момент: некоторые поставщики включают в цену только базовую обработку, а за калибровку и термообработку берут отдельно.
Иногда предлагают заменить на латунь ЛС59-1 или оловянную бронзу БрОФ. Для давлений до 150 атм это возможно, но выше — только QAl10-4-4. Его предел прочности на разрыв минимум 600 МПа против 400 у латуни.
Из интересного: ООО Цзянси Эньхуэй Медь сейчас экспериментирует с модифицированием сплава цирконием — обещают повышение усталостной прочности на 15-18%. Но серийно такого профиля пока нет, только под заказ.
Первое — ультразвуковой контроль на расслоения. Как-то пропустили дефект — в профиле была полость размером с рисовое зерно. При сборке клапана треснуло по этому месту.
Обязательно меряем твердость по всей длине — разброс не должен превышать 15 HB. Если больше — значит, нарушена технология термообработки.
Химсостав проверяем не только по сертификату, но и выборочно спектральным анализом. Бывает, что в разных частях партии содержание алюминия 'плавает' от 9,5 до 10,5%.
И последнее: геометрия. Особенно важно для профилей сложной формы — те, что идут в золотниковые узлы. Там допуски по перпендикулярности граней не более 0,05 мм на 100 мм длины.