高鐵車廂是用鋁材焊接的，有的高鐵線經(jīng)過零下三四十?dāng)z氏度的高寒地帶；南極科考船上的一些儀器、裝備與起居用品是以鋁材制造的，需要經(jīng)受零下六七十?dāng)z氏度的考驗(yàn)；由中國經(jīng)北極到歐洲的商船上有些裝備也是用鋁材制造的，其中的一部分露在外面，環(huán)境溫度也在零下五六十?dāng)z氏度；它們能在這樣的寒冷環(huán)境中正常運(yùn)轉(zhuǎn)嗎？沒問題，鋁合金及鋁材是*不怕寒冷酷熱的。說說鋁合金的低溫性能--鋁及鋁合金是*好的低溫材料，沒有低溫脆性，不像普通鋼材、鎳合金等那樣有明顯的低溫脆性，它們的強(qiáng)度性能雖然隨著溫度的降低而升高，但是塑性與韌性卻隨著溫度的下降而降低，即有明顯的低溫脆性?？墒卿X及鋁合金則大不一樣，沒有一絲絲低溫脆性，它們的一切力學(xué)性能均隨著溫度的降低而明顯上升，與材料的成分無關(guān)，不管是鑄造鋁合金還是變形鋁合金，也不管是粉末冶金合金，還是復(fù)合材料；與材料狀態(tài)也沒有關(guān)系，不管是加工狀態(tài)的，還是熱處理狀態(tài)的；也與錠坯制備工藝無關(guān)，不管是用鑄錠軋制的，還是用熔體連續(xù)鑄軋的或連續(xù)連軋的；與鋁的提取工藝更無關(guān)系，電解的、碳熱還原的、化學(xué)提取，通通都沒有低溫脆性；與純度也無關(guān)，不管是99.50%~99.79%的工藝純鋁，還是99.80%~99.949%的高純鋁、99.950%~99.9959%的超純鋁（Super Purity）、99.9960%~99.9990%的極純鋁（extreme purity）、>99.9990%的超高純鋁等都沒有低溫脆性。有趣的是，另兩個(gè)輕金屬——鎂、鈦跟鋁一樣也沒有低溫脆性。高鐵車廂鋁材有Al-Mg系的5005合金板材、5052合金板材、5083合金板材及型材，Al-Mg-Si系的6061合金板材及型材、6N01合金型材、6063合金型材，Al-Zn-Mg系7N01合金板材及型材、7003合金型材。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)有O、H14、H18、H112、T4、T5、T6。由表中的數(shù)據(jù)可明顯地看出，不管哪種鋁合金，它的力學(xué)性能均隨著溫度的降低而上升，所以鋁材是一類絕妙的低溫結(jié)構(gòu)材料，火箭的低溫燃料（液氫、液氧）儲(chǔ)罐、液化天然氣（LNG）運(yùn)輸船上與岸基儲(chǔ)罐、低溫化工產(chǎn)品容器、冷庫、冷藏車等都可以用鋁材制造。在地球上跑的高速列車的車廂與車頭的結(jié)構(gòu)件凡是可用鋁合金制造的零部件都可以用現(xiàn)行的相應(yīng)鋁合金制造，不需要另辟蹊徑研究一種在高寒地區(qū)運(yùn)營的廂體結(jié)構(gòu)鋁合金及其生產(chǎn)工藝，當(dāng)然如果能研發(fā)一種各項(xiàng)性能比6061合金大10%左右的6XXX合金，或比7N01合金約大8%的7XXX合金，那當(dāng)然是功勞很大的。實(shí)際上，在我國黑龍江省，以及以后在內(nèi)蒙古自治區(qū)、新疆維吾爾族自治區(qū)、西藏自治區(qū)、青海省跑的高鐵對(duì)鋁合金結(jié)構(gòu)來說算不了“高寒”，不需要對(duì)合金成分作特殊處理，也不需要對(duì)材料生產(chǎn)工藝參數(shù)作專門調(diào)整。只要為高張高鐵或以后為在其他寒冷地區(qū)運(yùn)營的高鐵車輛廂體生產(chǎn)的鋁材性能符合中國GB、歐洲EN、日本JIS、美國ASTM等標(biāo)準(zhǔn)要求，就是合格的產(chǎn)品，不需要采取特殊措施，以免加大成本。車廂鋁合金的發(fā)展趨勢(shì)：在現(xiàn)在軌道車輛廂體制造和維護(hù)中用的板材合金有5052、5083、5454、6061等合金，用的擠壓型材有5083、6061、7N01等，此外一些新的合金諸如5059、5383、6082等也有所應(yīng)用。它們都有良好的可焊性，焊絲為5356或5556合金，當(dāng)然*好是采用摩擦攪拌焊（FSW），不但焊接質(zhì)量高，而且不用焊絲。后來日本研發(fā)的7N01合金（Mn0.20~0.7、Mg1.0~2.0、Zn4.0~5.0，單位%），在軌道車輛制造中獲得廣泛應(yīng)用；德國在制造高鐵Trans Rapid車廂時(shí)采用5005合金板制作壁板，用6061、6063、6005合金擠壓所用的型材。總之，直到目前無論是中國還是其他 制造高鐵車輛基本上仍沿用這些合金。200km/h~350km/h列車廂體鋁合金：我們可根據(jù)列車運(yùn)營速度將廂體鋁合金分為：速度<200km/h的車輛用的可稱為 代合金，它們是常規(guī)的合金，多用于制造城市軌道車輛廂體，如6063、6061、5083合金等；第二代鋁合金如6N01、5005、6005A、7003、7005合金等用于制造速度為200km/h~350km/h的高鐵車輛廂體；第三代合金是6082、含鈧的鋁合金等。除了6N01、7N01合金（它們是日本合金，N代表Nippon）外，還有7003合金，它的Mg含量比7N01合金的低，是一種低Mg的Al-Zn-Mg合金，它的可焊性及強(qiáng)度與7N01合金的相當(dāng)，并具有更高的可擠壓性能。日本東北和上越新干線、札幌地鐵大量采用7003、7N01合金生產(chǎn)壁厚3mm的寬幅型材6005A合金（Si0.50~0.9、Mg0.40~0.7、Mn和Cr 0.12~0.50,%）是法國注冊(cè)的，與美國6005合金相比，Mg與Si的含量相等，但增加了0.12%~0.50%的Mn的Cr，不但有與6063合金相當(dāng)?shù)目蓴D壓性能，而且強(qiáng)度性能也有所提高。6N01合金也如此，日本山陽電化鐵路3050型車輛廂體側(cè)板（寬507mm、壁厚2.5mm）、寬558mm的地板，以及制造側(cè)板掛鉤、檐梁等的大型寬幅空心型材都是用6N01合金擠壓的。350ktm/h~450km/h列車廂體鋁合金：這是廂體用的新一代鋁合金，列車速度高達(dá)450m/h，車輛須承受更大的外力，受到的震動(dòng)也更強(qiáng)烈，因此應(yīng)研發(fā)新一代輕量化高鐵鋁合金。含鈧的鋁合金。鈧是鋁及鋁合金*有效的晶粒細(xì)化劑，也是優(yōu)化鋁合金性能有效的元素之一，鈧的含量都<0.5%，凡含有鈧的合金，不管含量多少都統(tǒng)稱鋁-鈧合金。Al-Sc合金有強(qiáng)度高、塑性好、可焊性優(yōu)良、抗蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是艦船、航空航天器、反應(yīng)堆、國防軍工器械等領(lǐng)域選用的新一代鋁合金之一，當(dāng)然也可以用于制造鐵路車輛結(jié)構(gòu)。不過向現(xiàn)行鋁合金添加鈧，對(duì)組 織性能的改善如何，尚有待系統(tǒng)的研究，鈧是一種稀土元素，中國是世界上的鈧生產(chǎn)國，在Al-Sc合金研究方面居世界前列，但總的來看還不如俄羅斯，在Al-Sc合金研究與應(yīng)用方面俄羅斯是領(lǐng)跑者。東北輕合金有限責(zé)任公司、中南大學(xué)、航天材料及工藝研究所對(duì)Al-Sc合金的研發(fā)作了許多工作，他們研究的“大尺寸5B70鋁-鎂-鈧合金板材”獲2017年度中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)，獲二等獎(jiǎng)的也有一項(xiàng)，為“航天用可焊高強(qiáng)Al-Zn-Mg-Sc合金”。

       近年來，隨著綠色建筑的推廣，鋁模板順應(yīng)趨勢(shì)，在建筑領(lǐng)域發(fā)展強(qiáng)勁，逐步替代了木模板，迎來爆發(fā)；與此同時(shí)，其應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，從民用建筑向公共建筑延伸，地鐵、隧道等工程也開始使用鋁模板，國內(nèi)各大型房地產(chǎn)商如保利、萬科和碧桂園等均大規(guī)模應(yīng)用，鋁模板行業(yè)也逐步形成完善的施工體系。鋁模板行業(yè)之所以在近年迎來爆發(fā)增長(zhǎng)，主要得益于其在產(chǎn)品性能、技術(shù)應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)成本等方面的優(yōu)勢(shì)。NO. 1性能優(yōu)勢(shì)：鋁模板自重比全鋼的模板輕、裝配與周轉(zhuǎn)方便，結(jié)構(gòu)成型的效果也很好。在歐美等 鋁模板已成功的推廣十多年，在我國的港澳地區(qū)鋁模板也得到了廣泛應(yīng)用。鋁合金模板在實(shí)際中的應(yīng)用:游泳館的館頂遮陽棚，化工業(yè)等產(chǎn)業(yè)的廠房，體育場(chǎng)(鳥巢)。國外的豐田博物館、康涅狄克大學(xué)及夏威夷大學(xué)的競(jìng)技場(chǎng)、貝爾競(jìng)技中心等都是鋁合金模板在現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際應(yīng)用實(shí)例。NO.2技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：由于鋁模板的自重輕，且模板承受壓力的條件好，很方便混凝土機(jī)械化、快速施工的作業(yè)；以標(biāo)準(zhǔn)板加上局部非標(biāo)準(zhǔn)板的配置板，并在非標(biāo)準(zhǔn)板上采編號(hào)的技術(shù)，相同構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)板是可以混用的，這使拼裝的速度更快；鋁模板在拆裝的時(shí)候操作也更加的簡(jiǎn)便，拆卸和安裝的速度更快；模板與模板之間是用銷釘進(jìn)行固定，安裝也方便多了。因?yàn)椴捎昧嗽绮鸬脑O(shè)計(jì)，水平構(gòu)件模板在36小時(shí)后便可拆除。模板在安裝的時(shí)候設(shè)有便于移動(dòng)的多級(jí)操作的平臺(tái)，確保模板安裝、拆卸時(shí)作業(yè)人員施工的；鋁模板在拆除后混凝土表面質(zhì)量是很好的。按照計(jì)劃施工，可確保模板安裝平整、牢固，確保混凝土的表面達(dá)到清水混凝土的效果。NO.3經(jīng)濟(jì)成本優(yōu)勢(shì)：鋁模板不像木質(zhì)模板那樣只能使用一次就變形，相比之下鋁制模板使用的次數(shù)多，全鋁合金模板施工中使用的次數(shù)明顯高于鋼模板、木模板、組合大模板等，在層數(shù)高的超高層建筑施工中優(yōu)勢(shì)顯著。經(jīng)過核算，一套全鋁合金模板只要使用的次數(shù)超過50次，成本即與傳統(tǒng)的木模板攤銷單價(jià)持平。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)約工期，減少大型設(shè)備租金與其他模板相比，鋁模板具有方便、快捷等諸多優(yōu)點(diǎn)。鋁模板在本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)層施工過程中平均節(jié)約工期兩天每層。應(yīng)用鋁模板的工程在面層免抹灰上，成本降低很大一部分，結(jié)構(gòu)面的效果確可以達(dá)到清水混泥土的效果，到了裝修的階段，內(nèi)墻面可以省去抹灰和平正的工序，從質(zhì)量上直接杜絕了室內(nèi)墻面抹灰空鼓和裂縫的通病。歷經(jīng)木、鋼、竹、塑等模板材料的更新?lián)Q代，鋁模板作為全新第五代建筑模板材料，以其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，成為模板行業(yè)的新寵。