> (1)测量中间层难塑性变形材料的固相线和液相线温度，利用差示扫描量热法(DSC)测量高铬铸铁固相线温度为1230°C、液相线温度为1420°C;
(2)采用离心铸造机铸造得到三层复合材料管坯:首先浇注外层易塑性变形材料，厚度为6mm，然后浇注中间层难塑性变形材料，最后浇注内层易塑性变形材料;其中外层易塑性变形材料厚度U、中间层难塑性变形材料厚度tz、内层易塑性变形材料厚度tn比例为1.2:1:
0.5；
(3)将步骤(2)得到的三层复合材料管坯加热到1280°C并保温lOmin，控制中间层难塑性变形材料液相率为25%;
(4)将经步骤(3)加热后的三层复合材料管坯进行高速热挤压(温度为1280°C、高速热挤压的变形速率为20s—3，成形结束后空冷至室温；
(5)将经步骤(4)高速挤压后进行热处理(加热到1000°C保温30min)，最终获得Q235碳钢-高铬铸铁-Q235碳钢复合材料管。
[0018]实施例2
以45#碳钢和ZCuSnlOPl锡青铜制备复合材料管为例，中间层难塑性变形材料为ZCuSn 1PI锡青铜，易塑性变形材料为45#碳钢。
[0019]该复合材料管半固态成形方法，其具体步骤如下:
(1)测量中间层难塑性变形材料的固相线和液相线温度，利用差示扫描量热法(DSC)测量ZCuSnlOPl锡青铜固相线温度为820°C，液相线温度为1003°C;
(2)采用离心铸造机铸造得到三层复合材料管坯:首先浇注外层易塑性变形材料，厚度为5mm，然后浇注中间层难塑性变形材料，最后浇注内层易塑性变形材料;其中外层易塑性变形材料厚度U、中间层难塑性变形材料厚度tz、内层易塑性变形材料厚度tn比例为1:1:
0.3；
(3)将步骤(2)得到的三层复合材料管坯加热到900°C并保温25min，控制中间层难塑性变形材料液相率为30%;
(4)将经步骤(3)加热后的三层复合材料管坯进行高速热挤压(温度为900°C、高速热挤压的变形速率为5s—^，成形结束后空冷至室温；
(5)将经步骤(4)高速挤压后进行热处理(加热到650°C保温Ih)，最终获得45#碳钢-ZCuSnlOPl锡青铜-45#碳钢复合材料管。
[0020]实施例3
以不锈钢和ZCuSnlO锡青铜制备复合材料管为例，中间层难塑性变形材料为ZCuSnlO锡青铜，易塑性变形材料为不锈钢。
[0021 ]该复合材料管半固态成形方法，其具体步骤如下:
(I)测量中间层难塑性变形材料的固相线和液相线温度，利用差示扫描量热法(DSC)测量ZCuSnlO锡青铜固相线温度为830°C，液相线温度为1020°C; (2)采用离心铸造机铸造得到三层复合材料管坯:首先浇注外层易塑性变形材料，厚度为2mm，然后浇注中间层难塑性变形材料，最后浇注内层易塑性变形材料;其中外层易塑性变形材料厚度U、中间层难塑性变形材料厚度tz、内层易塑性变形材料厚度tn比例为0.4:1:1.2；
(3)将步骤(2)得到的三层复合材料管坯加热到920°C并保温5min，控制中间层难塑性变形材料ZCuSn 1锡青铜的液相率为10%;
(4)将经步骤(3)加热后的三层复合材料管坯进行高速热挤压(温度为920°C、高速热挤压的变形速率为12s—3，成形结束后空冷至室温；
(5)将经步骤(4)高速挤压后进行热处理(加热到700°C保温1.5h)，最终获得不锈钢-ZCuSnlO锡青铜-不锈钢复合材料管。
[0022]以上对本发明的【具体实施方式】作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种复合材料管半固态成形方法，其特征在于具体步骤如下: (1)测量中间层难塑性变形材料的固相线和液相线温度； (2)采用离心铸造机铸造得到三层复合材料管坯:首先浇注外层易塑性变形材料，然后浇注中间层难塑性变形材料，最后浇注内层易塑性变形材料； (3)将步骤(2)得到的三层复合材料管坯加热到中间层难塑性变形材料的固相线和液相线温度之间，控制中间层难塑性变形材料液相率为1?30%; (4)将经步骤(3)加热后的三层复合材料管坯进行高速热挤压，成形结束后空冷至室温; (5)将经步骤(4)高速挤压后进行热处理，最终获得复合材料管。2.根据权利要求1所述的复合材料管半固态成形方法，其特征在于:所述步骤(2)中的难塑性变形材料的液相线温度小于易塑性变形材料的固相线温度。3.根据权利要求1所述的复合材料管半固态成形方法，其特征在于:所述步骤(2)中外层易塑性变形材料厚度U、中间层难塑性变形材料厚度tz、内层易塑性变形材料厚度tn比例为I?1.2:1:0.3?0.5或0.3?0.5:1:1?1.2。4.根据权利要求1所述的复合材料管半固态成形方法，其特征在于:所述步骤(4)中高速热挤压的变形速率为
【专利摘要】本发明涉及一种复合材料管半固态成形方法，属于金属半固态成形技术领域。首先利用离心铸造机浇注三层材料，获得复合材料管坯，先浇注外层易塑性变形材料，然后浇注中间层难塑性变形材料，最后浇注内层易塑性变形材料；然后将复合材料管坯加热至难变形材料的固液温度区间使其处于半固态，并采用高速热挤压使管坯减径减壁，获得一定长度的管材，最后对热挤压的管材进行热处理，获得不同力学性能的复合材料管。该方法解决难变形材料管类件加工制造困难、成形周期长、产品成本高等问题，扩宽半固态成形技术的应用领域。
【IPC分类】B21C37/06, B22D19/16, B22D13/00
【公开号】CN105499304
【申请号】CN201510893103
【发明人】肖寒, 陈泽邦, 周慧子, 李勇, 卢德宏, 周荣锋, 蒋业华, 周荣
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月8日