Шайбы медные

Технический регламент и материаловедение медных уплотнительных элементов (шайб) для гидравлических систем
1. Металловедение и кристаллофизика меди
В гидравлических системах высокого давления (РВД) герметичность резьбовых соединений обеспечивается за счет пластической деформации уплотнительного элемента. В качестве материала для шайб компания «РезиномиР» использует бескислородную медь марок М1 или М1М (мягкая, отожженная) согласно ГОСТ 859-2014.

1.1. Микроструктура и фазовый состав
Медь обладает гранецентрированной кубической (ГЦК) решеткой. Атомарная плотность упаковки обеспечивает высокую пластичность материала, что критически важно для уплотнений.

Химическая чистота: Марка М1 содержит 99.9% Cu. Примеси (висмут, свинец, сера) строго лимитированы, так как они образуют легкоплавкие эвтектики по границам зерен, вызывая красноломкость (хрупкость при нагреве).

Рекристаллизационный отжиг: В процессе штамповки шайб из листа происходит наклеп (work hardening) — повышение плотности дислокаций в кристаллической решетке. Материал становится твердым и упругим, что недопустимо для уплотнения. Для восстановления пластичности мы проводим обязательный отжиг при температуре

500–600∘C500–600∘C
с последующим быстрым охлаждением. Это снижает твердость по Бринеллю (HB) до 45-55 единиц и восстанавливает зернистую структуру, способную к пластическому течению.

Инженерная заметка:«Часто снабженцы пытаются сэкономить и купить неотожженные шайбы (марка М1Т — твердая). При затяжке такая шайба не «течет», не заполняет микронеровности фланца, а работает как пружина. Итог: утечка масла при первом же скачке давления. Мы в «РезиномиР» поставляем только термообработанные изделия марки М1М».

2. Физика герметизации и контактные напряжения
Принцип работы медной шайбы под фитингом РВД основан на создании контактного давления (

PkPk​
), превышающего давление рабочей среды (

PpPp​
).

2.1. Пластическая деформация
При затяжке резьбового соединения происходит осевое сжатие шайбы. Поскольку предел текучести отожженной меди (

σT≈60−70σT​≈60−70
МПа) значительно ниже предела текучести стали фитинга (

σT>300σT​>300
МПа), медь начинает пластически деформироваться, заполняя шероховатости (

RzRz​
) и волнистость сопрягаемых поверхностей.
Условие герметичности:

Pk≥m⋅PpPk​≥m⋅Pp​
Где:

Pk=Fzat/ScontPk​=Fzat​/Scont​
— контактное давление (МПа).

FzatFzat​
— усилие затяжки (Н).

ScontScont​
— площадь контакта (мм²).

mm
— коэффициент прокладки (для меди

m≈3.5...4.0m≈3.5...4.0
для жидкостей).

2.2. Расчет момента затяжки
Для обеспечения необходимого усилия затяжки (

FzatFzat​
) используется формула:

Mkr=Fzat⋅(0.16⋅P+μ⋅d2+Dop2)Mkr​=Fzat​⋅(0.16⋅P+μ⋅2d2​+Dop​​)
Где:

PP
— шаг резьбы.

μμ
— коэффициент трения (для пары сталь-медь со смазкой

≈0.12≈0.12
).

DopDop​
— средний диаметр опорной поверхности гайки/фитинга.

Недотяг приводит к утечке (

Pk<PpPk​<Pp​ ), перетяг — к раздавливанию шайбы, уменьшению проходного сечения и повышению гидравлического сопротивления (дросселированию потока).

3. Сравнительный анализ: Медь vs Алюминий vs Usit
При выборе комплектующих для ремонта спецтехники в Москве важно понимать различия материалов.
Таблица 1. Сравнительные характеристики уплотнительных колец

Характеристика
Медь (Cu) М1М
Алюминий (Al) АД1М
Резинометалл (Usit)

Твердость (НВ)
45-55 (после отжига)
20-30
Комбинированная

Предел текучести
~60 МПа
~30 МПа
Зависит от эластомера

Рабочее давление
До 400-500 бар
До 200 бар
До 600+ бар

Коррозия (пара со Сталью)
Низкая (катод)
Высокая (анод — разрушается)
Отсутствует

Температурный диапазон
-200…+300°C
-60…+200°C
-40…+100°C (NBR)

Цена
Средняя
Низкая
Высокая

Описание и преимущества медных шайб:

Электрохимическая совместимость: В паре со стальными фитингами в присутствии электролита (вода с дорожными реагентами) медь является катодом, а сталь — анодом. Сталь корродирует, но медленно (в массивных деталях это некритично). Алюминиевая же шайба на стали мгновенно разрушается («выгнивает»), превращаясь в рыхлый оксид, что приводит к разгерметизации. Для условий Москвы и реагентов МКАД — обязательно купить медь, а не алюминий.

Термостойкость: Медь не ползет при высоких температурах, в отличие от алюминия, который имеет высокий коэффициент термического расширения и склонность к релаксации напряжений (ослаблению затяжки).

4. Нормативная база (ГОСТ и DIN)
Компания «РезиномиР» производит шайбы в строгом соответствии с нормативной документацией РФ и ЕС.

ГОСТ 19752-84: Прокладки уплотнительные плоские. Регламентирует типоразмеры.

ГОСТ 1173-2006: Фольга, ленты, листы и плиты медные. Технические условия на сырье.

DIN 7603: Немецкий стандарт на уплотнительные кольца (Форма А — плоские).

Таблица 2. Популярные типоразмеры и предельные отклонения

Резьба фитинга
Внутренний Ø (
dd
), мм
Внешний Ø (
DD
), мм
Толщина (
SS
), мм

M10x1 / G 1/8″
10.2 (+0.2)
16.0 (-0.2)
1.0 / 1.5

M12x1.5
12.2 (+0.2)
18.0 (-0.2)
1.5

M14x1.5 / G 1/4″
14.2 (+0.2)
20.0 (-0.2)
1.5

M16x1.5
16.2 (+0.2)
22.0 (-0.2)
1.5

M20x1.5 / G 1/2″
20.2 (+0.2)
26.0 (-0.2)
1.5 / 2.0

M22x1.5
22.2 (+0.2)
28.0 (-0.2)
1.5 / 2.0

Важно знать:Допуск на толщину листа составляет

±0.05±0.05
мм. Разнотолщинность (клиновидность) шайбы более 0.1 мм недопустима, так как ведет к перекосу фитинга и неравномерному распределению контактных давлений.

5. Специфика эксплуатации в Московском регионе

Климатический фактор: Перепады температур от -30°C до +90°C (рабочая температура гидросистемы) вызывают циклическое тепловое расширение. Медь имеет коэффициент линейного расширения (

16.5⋅10−6K−116.5⋅10−6K−1
), близкий к нержавеющей стали (

17.3⋅10−6K−117.3⋅10−6K−1
), что минимизирует риск ослабления соединения зимой.

Химическая агрессия: В зимний период техника эксплуатируется в среде хлоридов (CaCl2, NaCl). Медь образует плотную оксидную пленку (патину), защищающую от глубинной коррозии.

6. Вопросы инженеру (FAQ)
Вопрос 1: Можно ли повторно использовать медную шайбу после демонтажа узла?Ответ инженера: Категорически нет. В процессе первичной затяжки медь подвергается пластической деформации и наклепу (упрочнению). Она становится жесткой (теряет запас пластичности) и приобретает профиль предыдущего посадочного места. Повторная установка потребует момента затяжки, превышающего предел прочности резьбы, и все равно не гарантирует герметичность. Экономия на шайбе ценой в рубль может привести к потере масла стоимостью в тысячи.
Вопрос 2: Нужно ли отжигать (греть) новые шайбы перед установкой?Ответ инженера: Если вы купили шайбы в «РезиномиР», то нет. Мы проводим заводской отжиг в инертной среде. Если же шайбы лежали на складе 5-10 лет, может произойти эффект «естественного старения» металла. В таком случае допустимо нагреть шайбу газовой горелкой до вишневого цвета (

600∘C600∘C
) и резко остудить в воде.
Вопрос 3: Чем шайбы Usit (резинометалл) лучше медных?Ответ инженера: Usit имеет эластомерную кромку, которая уплотняет даже при минимальном моменте затяжки и значительной шероховатости поверхности. Однако, для большинства стандартных задач (штуцеры, переходы, заглушки) правильно подобранная и отожженная медная шайба — это золотой стандарт надежности. Плюс, цена меди существенно ниже импортного Usit.

7. Коммерческое резюме и порядок заказа
Компания «РезиномиР» производит уплотнительные медные элементы методом вырубки на эксцентриковых прессах с последующей термической и химической обработкой (галтовка, пассивация).
Почему главному механику стоит работать с нами:

Собственная термичка: Мы гарантируем мягкость меди. Шайбы не требуют дополнительного отжига перед монтажом.

Геометрия: Вырубные штампы высокой точности исключают заусенцы, которые могут попасть в гидросистему и заклинить золотник распределителя.

Склад в Москве: Весь размерный ряд (от M6 до M52) в наличии. Логистика внутри МКАД/ТТК без задержек.

Если вам нужна надежность гидравлических соединений, вам необходимо заказать партию шайб М1М у производителя.
Как купить:Отправьте заявку с перечнем типоразмеров (или спецификацию по ГОСТ) в наш отдел продаж. Мы подготовим счет и укажем актуальные сроки отгрузки. Для оптовых партий действует специальная цена.
Обеспечьте герметичность вашей гидравлики с профессиональными уплотнениями от «РезиномиР».