1 铝合金通常指在铝中加入其它合金元素得到的合金，在这其中主要包括铁、硅、铜、锌等元素，其中还含有一些可忽略的微量合金元素。目前铝金属是地球上占有量最多的金属，纯铝密度大小是2。7 g/cm3，基体结构是面心体，正是因为自身的特殊优点，它往往被挤压成板材，这对于下一步的加工提供很好的便利。相对合金材料来说，纯铝材料的硬度不是很高，不能承受较大的载荷，通常需要在它基体内加入其它合金元素来实现合金化。合金化具有的许多特点不易被观察到，但是可以借助相图把它们分成几类，如图1-1所示。包括变形铝合金与铸造铝合金。当合金元素的含量相对来说较低，合金元素含量一般不超过F点，这种合金通常称为变形铝合金。对于可以热处理来强化铝合金来说，这种方式会增强材料的稳定性。铸造铝合金因为内部含有的合金含量较高，可以通过铸造的方式来得到需要的制品。87181

自1990年以来，全球的铝业步入一个快速的发展时期[4-5]，铝合金材料不仅应用领域在逐步扩大，而且对它的应用的需求量也在日益增长。在这其中，交通运输用铝合金材料占据了很大的一部分，铝合金加工材料已经成为必不可少的原料。其次随着我国对石油等矿物资源的需求，海洋船只等也在对目前使用的材料提出更高的要求。由于铝合金材料耐腐蚀性能优良，在这些领域的使用越来越频繁。因此对铝合金材料的需要因此在增加。欧美与一些其他工业发达国家也是按照这种趋势逐渐上升[6]。随着社会生活水平的提高，人们对生态环境保护的意识也在提高，人们对新型适应环境和环保的材料，提出了更多的要求。相比世界发达国家铝合金生产工艺的现代化，我国铝合金生产还是有一段的距离，需要进一步的通过自身的创新来提升竞争力。在生产的过程中材料的均匀性不容易得到保障。相对产品的质量得不到保障，不但会损失原材料，还会对大自然造成危害。因此需要进一步的实验和研究。其中生产设备大多数是国外不主流的生产设备，没有更新换代，跟发达国家的差距在拉大。二十世纪九十年代开始，德国、意大利和日本等工业较发达的国家就已经开始大量广泛地应用铝合金材料，集中体现在高速列车。而我国的高速列车还是大多集中使用钢铁，只有相对较少的开始使用铝合金作为车体材料。论文网

2  铝合金低温下性能的研究

最近几年开始，由于高速交通的运输行业迅速的发展，高速列车车体材料更新换代的频率也在成倍的变化。铝合金金属材料由于自身的优异性能和特殊的生产工艺，使得它在高速列车车体中的应用目前已经是越来越使用的频繁了。同时由于温度的变化，铝合金金属的拉伸强度和屈服强度也会随之上升或者下降。在这之间最明显的要数铝合金的拉伸强度。在20K温度以下上升，有几种合金中的拉伸强度会呈现下降的趋势，但是绝大多数的合金在20K温度以上，在这温度上随着温度的上升(下降),延伸率也会随之上升（下降）。并且在20K ～ 77K 温度范围内会取到最大值。

陈鼎等人通过对低温下铝合金金属的研究[7]，通过用几种比较常见铝合金在低温条件下进行拉伸性能实验进行对比，实验发现绝大部分铝合金随着温度的减少，它的拉伸性能和屈服强度会有所升高，尤其在拉伸强度方面。在温度减少时,铝合金的屈服强度在逐渐地上升。与相同类的基体材料对比后，它的上升速率显着比较小。延伸率跟母材相比大多呈现降低的趋势。开缺口的试样在经过系列的试验之后，发现屈服应力上升的同时，缺口的敏感性却是在增加。这大大的影响了材料的性能。铝合金材料敏感性的增加导致材料开裂的倾向在一步步地增大，这严重地影响铝合金材料在运输业的广泛推行与应用。更严重的问题是随着温度的降低, 材料的冲击断裂吸收功增加了,当下降到一定温度后，它吸收的能量达最大值, 再随后继续降低温度, 冲击吸收功却是在慢慢地降低。