Тонкоструйная плазменная резка биметаллических композиций (стр. 10 )

Состояние материала	Толщина листа, мм	Временное сопротивление, δв, МПа	Относительное удлинение, δ5, %
Лист горячекатанный	2-3,9	360-460	22

Таблица 2.3 – Теплофизические свойства стали Ст3сп

Плотность, г/см3	Теплоемкость, кал/г⋅град	Теплопроводность, ккал/м⋅час⋅град	Температура плавления,  ° С	Удельная теплота плавления, кДж/кг
20° С	200° С	500° С
7,80	0,1077	63	53	37	1539	277

В качестве антикоррозионного плакирующего материала для биметалла использовался листовой прокат нержавеющей стали аустенитного класса марки 12Х18Н10Т ГОСТ 5582-75 толщиной 2 мм. В таблицах 2.4-2.6 представлен химический состав, механические свойства и теплофизические характеристики данного материала [79].

В качестве другого плакирующего материала служил алюминий марки А5М ГОСТ 21631-76 в виде листового проката толщиной 3 мм. Химический состав, механические и теплофизические свойства представлены в таблицах 2.7-2.9 [80].

Таблица 2.4 – Химический состав стали 12Х18Н10Т

Массовая доля химических элементов, %
C	Si	Mn	Cr	Ni	Ti	S	P
Основные элементы согласно ГОСТ 5582-75	не более 0,12	не более 0,8	не более 2,0	17,0-19,0	9,0-11,0	5⋅с-0,8	0,020	0,035
Фактически	0,0503	0,5450	1,2215	17,3036	9,1888	0,3207	0,0007	0,0242
Cu	Mo	V	Al	Nb	W	As	Sn
Основные элементы согласно ГОСТ 5582-75	Не регламентировано
Фактически	0,1465	0,0850	0,0452	0,0796	0,0202	0,0188	0,0094	0,0069

Co	Pb	B	Sb	Ta	Zr	Bi	Ca
Основные элементы согласно ГОСТ 5582-75	Не регламентировано
Фактически	0,1880	0,0052	0,0005	0,0143	-	0,0075	0,0270	0,0002

Mg	Zn	Ce	La	N	Te	Fe
Основные элементы согласно ГОСТ 5582-75	Не регламентировано
Фактически	0.0110	0.0248	0.0181	0.0038	0.0226	0.0050	70.6065

Таблица 2.5 – Механические свойства стали 12Х18Н10Т

Режим термической обработки листов	Временное сопротивление, δв, МПа	Предел текучести,  δт, МПа	Относительное удлинение, δ5, %
не менее
Закалка 1050-1080° С, охлаждение в воде или на воздухе	530	205	40

Таблица 2.6 – Теплофизические свойства стали 12Х18Н10Т

Плотность, г/см3	Теплоемкость, кал/г⋅град	Теплопроводность, ккал/м⋅час⋅град	Температура плавления,  ° С	Удельная теплота плавления, кДж/кг
20° С	200° С	500° С
7,80	0,1077	12-13	14-15	18	1460-1500	277

Таблица 2.7 – Химический состав алюминия А5М

Массовая доля химических элементов, %
Al	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Zn	Ga	Ti
Основные элементы согласно ГОСТ 21631-76	не менее 99,50	0,25	0,30	0,02	0,05	0,03	0,06	0,03	0,02
Фактически	99,4863	0,0791	0,3312	0,0301	0,0033	0,0010	0,0107	0,0093	0,0057

Cr	Ni	B	Be	Bi	Ca	Cd	Co
Основные элементы согласно ГОСТ 21631-76	Не регламентировано
Фактически	0,0030	0,0046	0,0008	-	0,0036	0,0015	0,0023	0,0037

P	Pb	Sb	Sn	Sr	V	Zr
Основные элементы согласно 21631-76	Не регламентировано
Фактически	-	0,0020	0,0031	0,0008	-	0,0171	0,0009

Таблица 2.8 – Механические свойства листов алюминия А5М

Состояние материала листов	Толщина листа, мм	Временное сопротивление, δв, МПа	Предел текучести,  δт, МПа	Относительное удлинение, δ5, %
не менее
Отожженое	0,9-10,5	60	-	30

Таблица 2.9 – Теплофизические свойства алюминия А5М

Плотность, г/см3	Теплоемкость, кал/г⋅град	Теплопроводность, ккал/м⋅час⋅град	Температура плавления,  ° С	Удельная теплота плавления, кДж/кг
2,70	0,2129	197	660	390

Для создания еще одной биметаллической композиции в качестве плакирующего материала был использован листовой прокат меди марки М1 ГОСТ 495-92 толщиной 2 мм. В таблицах 2.10-2.12 отображены химический состав, механические свойства и теплофизические характеристики данного материала [81].

Таблица 2.10 – Химический состав меди М1

Cu+Ag, %	Примеси, %
Pb	Fe	Sn	Si	Sb	As	Mn	Ni
Согласно ТУ. У27.4-00195452-015-2003	99,90	Прочие элементы (исключая Ag, Ni, O2) всего 0,05%
Фактически	99,97	0,0024	0,0015	0,0042	Сл.	0,0012	0,0001	-	0,0109

Примеси, %
Bi	P	Zn	S	Ag	Cd	O2	Co	Cr	Se
Согласно ТУ. У27.4-00195452-015-2003	0,100
Фактически	0,0004	0,0020	0,0023	0,0005	-	Сл.	0,0042	-	-	-

Таблица 2.11 – Механические свойства листов меди М1

Временное сопротивление, δв, МПа	Относительное удлинение, δ, %, не менее
Согласно ГОСТ 495-92	200-260	36
Фактически	213-215	45-47

Таблица 2.12 – Теплофизические свойства меди М1

Плотность, г/см3	Теплоемкость, кал/г⋅град	Теплопроводность, ккал/м⋅час⋅град	Температура плавления,  ° С	Удельная теплота плавления, кДж/кг
20° С	200° С	500° С
9,0	0,0913	330	321	309	1083	213

Сварка взрывом биметаллических композиций производилась в лаборатории физики взрыва Института Гидродинамики им. СО РАН (г. Новосибирск).