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第1章 铝及铝合金的基本性能1

1.1 纯铝的基本性能1

1.2 铝合金的分类及合金元素与杂质在合金中的作用4

1.2.1 铝合金的分类4

1.2.2 铝合金的强化5

1.3 合金元素和主要杂质对性能的影响7

1.3.1 物理性能7

1.3.2 力学性能与工艺性能10

1.3.3 合金元素和微量元素在铝合金中的作用13

1.4 热处理不可强化变形铝合金22

1.4.1 Al-Mn系（3×××系）合金22

1.4.2 Al-Si系（4×××系）合金24

1.4.3 Al-Mg系（5×××系）合金24

1.5 热处理可强化变形铝合金31

1.5.1 2×××系（硬铝）合金31

1.5.2 6×××系合金40

1.5.3 7×××系合金（超硬铝）46

1.6 铸造铝合金51

1.6.1 Al-Si系铸造铝合金51

1.6.2 Al-Cu系铸造铝合金54

1.6.3 Al-Mg系铸造铝合金60

1.6.4 Al-Zn系铸造铝合金61

1.7 变形铝及铝合金的热处理61

1.7.1 固溶热处理62

1.7.2 时效处理70

1.8 铝材状态代号说明85

1.8.1 ISO状态代号（ISO 2107）86

1.8.2 中国统一状态代号（GB/T 16475—1996）88

1.8.3 基本状态88

第2章 中国轨道铁路建设与对铝材需求89

2.1 中国高速铁路建设与铝合金车体制造90

2.1.1 世界高速铁路发展概况90

2.1.2 中国高速铁路建设现状与前景91

2.2 城市轨道交通列车100

2.2.1 世界地铁一览100

2.2.2 中国城市轨道交通102

2.2.3 铝合金车辆108

2.3 磁悬浮铁路108

2.3.1 高速磁悬浮列车108

2.3.2 中低速磁悬浮列车109

2.3.3 中国具有完全自主知识产权的永磁悬浮列车110

2.4 中国可制造铝合金轨道车辆的企业111

2.4.1 首列300 km/h动车组在四方机车车辆公司下线111

2.4.2 集成当今尖端铁路轮轨技术的CRH3型动车组从唐车公司驶向世界113

2.4.3 长春客车公司造出全球最快列车115

2.5 轨道交通车辆车体材料116

2.6 将走向世界市场的中国高速铁路118

2.6.1 中国高铁技术世界领先118

2.6.2 中国高速铁路在世界市场上颇具竞争力118

2.7 中国轨道机车车辆用铝量119

2.7.1 2020年中国城市轨道交通规模翻3番多119

2.7.2 客运铁路交通装备对铝的需求120

2.8 铝合金货运敞车121

2.8.1 国外矿产品铝合金敞车的发展122

2.8.2 中国铁路运煤铝合金车辆的发展123

2.8.3 铝合金运煤车的优点及对铝材需求125

2.9 轨道车辆及城市、高铁线路建设对铝材的需求126

第3章 铝合金轨道车辆结构及合金性能129

3.1 轨道车辆的能耗与CO2排放量129

3.1.1 高速铁路的节能减排129

3.1.2 城市轨道交通的节能减排130

3.2 轨道铝合金车辆车体结构130

3.3 铝合金车体的优越性131

3.3.1 自身质量132

3.3.2 其他物理化学性能133

3.3.3 铝合金车辆的简明经济分析133

3.3.4 铝合金车体制造关键技术134

3.3.5 车体结构与所用材料137

3.4 轨道车辆铝合金154

3.4.1 变形铝合金156

3.4.2 铸造铝合金170

3.5 大挤压型材生产172

3.5.1 车体挤压铝型材172

3.5.2 车辆型材生产工艺流程179

3.6 车辆铝合金的发展趋势184

3.6.1 运营速度200～350 km/h的列车车辆车体铝合金184

3.6.2 速度350～450 km/h的列车车辆车体铝合金185

第4章 轨道车辆铝材的性能及尺寸189

4.1 5×××系合金189

4.1.1 合金的组织及各元素的作用189

4.1.2 板带材的力学性能及尺寸偏差192

4.1.3 轨道车辆挤压材的力学性能及尺寸偏差213

4.2 6×××系合金231

4.2.1 合金的组织及各元素的作用232

4.2.2 轨道车辆板带材的力学性能及尺寸偏差242

4.2.3 轨道车辆挤压材的力学性能及尺寸偏差247

4.3 7×××系合金251

4.3.1 7 x××系合金的相及时效251

4.3.2 工业用Al-Zn-Mg系合金256

4.3.3 轨道车辆典型合金挤压材的力学性能257

4.4 铁路结构铝合金锻件260

4.4.1 锻坯及锻件的力学性能260

4.4.2 挤压及轧制锻坯的尺寸及形位偏差262

4.5 材料选择272

第5章 轨道车辆大挤压型材的生产276

5.1 概要276

5.1.1 挤压工艺分类276

5.1.2 挤压法的优、缺点279

5.1.3 挤压生产的发展与现状280

5.2 铝材挤压的主要方法282

5.2.1 正向挤压法282

5.2.2 反向挤压法282

5.2.3 Conform连续挤压法283

5.3 金属挤压时的应变状态和挤压力计算285

5.3.1 挤压时金属的应变状态285

5.3.2 正向挤压时金属的变形过程和特点285

5.3.3 反向挤压时金属的变形过程和特点289

5.3.4 挤压力计算公式289

5.4 挤压制品的组织与性能290

5.4.1 挤压制品组织与性能的一般特点290

5.4.2 挤压效应291

5.5 挤压型材品种与规格295

5.5.1 铝合金型材品种296

5.6 车辆型材生产工艺308

5.6.1 生产工艺流程308

5.6.2 车体大型材生产技术309

5.6.3 主要生产工序313

5.6.4 轨道车辆大型材缺陷的产生原因及避免措施339

参考文献350