1.一種替代QT500葉片輪的鋁合金材料,其特征在于:主成分含量按重量百分比計:錳Mn:≤2%,鎘Cd:0.05%~0.5%,銅Cu:4.2%~8.0%且Cu≥0.8Mn+4.05%,鉬Mo:0.05%-0.1%;路易斯酸堿對總量1%×10-4~2.0%,使合金平均晶粒度<120微米,余量為鋁Al。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種替代QT500葉片輪的鋁合金材料,其特征在于:合金晶粒為等軸晶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種替代QT500葉片輪的鋁合金材料,其特征在于:合金晶粒內(nèi)亞納米(T+θH)組合相數(shù)量達到≥1個/平方微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種替代QT500葉片輪的鋁合金材料,其特征在于:所述路易斯酸堿對為金屬氫合物、金屬鹵合物、主族類元素中的一種或一種以上混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種替代QT500葉片輪的鋁合金材料,其特征在于:所述的金屬鹵合物:包括四氯合鈷負離子體[CoCl4]2-。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種替代QT500葉片輪的鋁合金材料,其特征在于:所述的金屬鹵合物,包括氫化鈹BeH2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的一種替代QT500葉片輪的鋁合金材料,其特征在于:所述路易斯酸堿對,按元素添加量占Al基體重量百分比,范圍為:0.4%<Si<1.6%,BeH2<0.1%, W<0.1%,[CoCl4]2-<0.1%。
8.如權(quán)利要求7所述的一種替代QT500葉片輪的鋁合金材料的制備方法,其特征在于:包含以下步驟:
(1)在前述路易斯酸堿對、元素比例范圍內(nèi),選定一組物質(zhì)組合,確定重量比,根據(jù)需要配制的合金總量,推算出所需的每種物料的重量;
(2)往熔煉爐中加入鋁錠或熔融鋁液,加熱并在700℃以上保溫;
(3)加入錳Mn、鎘Cd、銅Cu,鉬Mo攪拌,加入選定的路易斯酸堿對,或者加入選定的路易斯酸堿對組合,攪拌均勻;
(4)然后對上述合金熔體進行爐內(nèi)精煉;
(5)精煉后除渣、靜置、取樣分析合金化學(xué)成分,根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整化學(xué)成分至規(guī)定的偏差范圍內(nèi);調(diào)溫至650℃以上,合金液出爐,在線除氣、除渣;
(6)熱頂鑄造:合金液鑄造成圓棒;
(7)擠壓成型:圓棒經(jīng)擠壓成葉片坯料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種替代QT500葉片輪的鋁合金材料的制備方法,其特征在于:所述熱頂鑄造,步驟如下:
(1)將溜槽和分流盤預(yù)熱到合適溫度;
(2)熔體從保溫爐經(jīng)溜槽轉(zhuǎn)入分流盤;
(3)開啟冷卻水,啟動鑄機,引錠頭向下移動;
(4)調(diào)整鑄造速度80-140 mm/min,引錠頭沿著豎井向下移動,熔體通過溜槽和分流盤流入結(jié)晶器并凝固成型;
(5)鑄造完成后停止鑄機,關(guān)閉冷卻水;
(6)翻起分流盤吊出鋁棒,并入爐均質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種替代QT500葉片輪的鋁合金材料的制備方法,其特征在于:所述擠壓成型,步驟如下
(1)將模具和擠壓工具預(yù)熱到合適溫度;
(2)加熱鋁棒≥400℃,并放入擠壓筒內(nèi);
(3)通過壓力把鋁棒從模具擠出后冷卻;
(4)外觀質(zhì)量檢測:尺寸、裂紋;
(5)固溶處理:將擠壓件送入固溶爐,進行550℃以下固溶處理,保溫完成后立刻入水淬火;
(6)時效強化:將完成固溶處理的制品送入時效爐進行時效強化處理,在230℃以下時效強化,保溫后出爐自然冷卻;
(7)取樣分析測試驗證;
(8)實用性能驗證。