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