隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn),能源短缺與環(huán)境污染問題日益凸顯,交通運(yùn)輸行業(yè)的低碳發(fā)展對實現(xiàn)雙碳目標(biāo)起到重要作用,節(jié)能減排成為了交通運(yùn)輸業(yè)的重要發(fā)展方向.據(jù)統(tǒng)計,交通運(yùn)輸行業(yè)碳排放占全國碳排放總量的 10% 以上,其低碳化發(fā)展已成為實現(xiàn)“雙碳\"戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵突破口.當(dāng)前我國高鐵雖在運(yùn)行速度、運(yùn)營里程及運(yùn)量等核心指標(biāo)位居全球前列,但面對德日等國在時速400公里級超高速列車領(lǐng)域的激烈競爭,亟需在輕量化設(shè)計與能效優(yōu)化方面取得突破.在此背景下,以高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、鈦合金及其復(fù)合材料為代表的輕量化金屬材料體系,正通過材料性能優(yōu)化與先進(jìn)成型技術(shù)創(chuàng)新,推動軌道交通裝備實現(xiàn)減重 15%~30% 的工程目標(biāo),為提升運(yùn)載效率與節(jié)能減排提供關(guān)鍵支撐.
基于此背景,《四川大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》編輯部特邀《基于既有高鐵線路運(yùn)用邊界的時速400公里動車組關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)品研制項目整車及關(guān)鍵系統(tǒng)部件輕量化技術(shù)》的成員及專家組發(fā)起了“交通運(yùn)輸輕量化金屬材料\"專題邀稿.該專題將聚焦交通運(yùn)輸輕量化金屬材料最新研究理論及應(yīng)用方法,征集相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者、科研人員、企業(yè)一線專家在上述領(lǐng)域取得的最新研究成果.經(jīng)過為期半年的定向邀稿、雙盲評審及修訂編校流程,2025年第4期《交通運(yùn)輸輕量化金屬材料》專欄共發(fā)表4篇論文,作者來自于西南交通大學(xué)、成都飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司、天津軌道交通運(yùn)營集團(tuán)有限公司、中車長春軌道客車股份有限公司等單位,這些論文的內(nèi)容包括:
(1)《不同制備工藝對Ti-5.1Al-3.1Mo-2.9Cr-O.9Zr鈦合金組織與性能的影響》針對Ti-5.1Al-3.1Mo-2.9Cr-0.9Zr 鈦合金組織性能優(yōu)化需求,采用不同鍛造工藝與熱處理工藝對合金進(jìn)行處理,其中準(zhǔn)β 鍛造 + 雙重退火工藝,獲得的優(yōu)化網(wǎng)籃組織實現(xiàn)了合金的性能綜合提高,其抗拉強(qiáng)度和延伸率可達(dá)1085.7MPa 和 13.2% ,同時揭示了該合金的韌性斷裂機(jī)制.
(2)《激光熔絲增材制造TC11鈦合金微觀組織及力學(xué)性能研究》研究了激光熔絲增材制造TC11鈦合金的微觀組織與力學(xué)性能,沉積態(tài)呈現(xiàn)傾斜柱狀晶及網(wǎng)籃組織,平均抗拉強(qiáng)度1527MPa且斷裂韌性可達(dá) 65.95MPa?m1/2, 裂紋擴(kuò)展受 α 集束阻礙.
(3)lt; Sn3Y5 增強(qiáng)相對軌道交通用鎂合金高溫流變行為影響的研究》針對鎂合金高溫力學(xué)性能不足問題,提出 Sn3Y5 相增強(qiáng)策略并構(gòu)建本構(gòu)方程,增加變形溫度和降低應(yīng)變速率可以增強(qiáng)鎂合金的動態(tài)再結(jié)晶,在較高溫度下( 350~400°C) Mg -Sn-Y基合金中 Sn3Y5 的含量越高,動態(tài)再結(jié)晶效果越明顯.
(4)《新Al-Mg焊材振蕩激光焊接7075鋁合金的組織及性能研究》研究了采用自制Al-Mg焊材的振蕩激光焊接工藝對7075-T6鋁合金焊縫組織性能的影響,發(fā)現(xiàn) 0.8mm 振蕩幅度可完全熔化焊材, 200Hz 頻率下晶粒細(xì)化至 17.9μm ,接頭抗拉強(qiáng)度達(dá) 343MPa ,同時揭示了析出相形成順序.
2025年第4期的“交通運(yùn)輸輕量化金屬材料\"專欄所刊發(fā)的4篇論文圍繞鋁合金振蕩激光焊接、鈦合金變形熱處理工藝、鎂合金高溫流變行為、鈦合金增材制造等相關(guān)問題開展研究,所提出的技術(shù)方法具有較高的應(yīng)用價值.研究鋁合金、鎂合金、鈦合金組織與性能提高的專欄文章為交通運(yùn)輸領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展提供了堅實基礎(chǔ),同時也揭示了還有更多值得深入挖掘的研究主題和創(chuàng)新科學(xué)方法,在此,衷心感謝《四川大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》編委會的精心策劃與組織,感謝本專題全體評審專家認(rèn)真、及時、細(xì)致的評審工作;也要感謝所有踴躍投稿的作者們.希望本專題能夠激發(fā)更多學(xué)者的探索熱情,助力交通運(yùn)輸輕量化金屬材料領(lǐng)域蓬勃發(fā)展,取得更多突破性成果.
特邀專欄主編
曾迎,博士,西南交通大學(xué)副教授,博士生導(dǎo)師,曼徹斯特大學(xué)訪問科學(xué)家,2022-2024年西南交通大學(xué)巾幗建功能手,先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料鐵路行業(yè)重點實驗室骨干成員,《Journal ofMagnesiumandAlloys》、《金屬學(xué)報》及《AdvancedPowderMaterials》《四川大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》等雜志的青年編委.主要從事高速載運(yùn)裝備用輕合金寬溫域極端環(huán)境強(qiáng)韌化技術(shù)的研究,在國內(nèi)外知名期刊發(fā)表科研論文50余篇,其中第一作者/通訊作者論文33篇,已授權(quán)第1位發(fā)明專利3項,出版專著2本.現(xiàn)主持國家自然科學(xué)基金2項、四川省重點研發(fā)項目3項、主持其他省市及企業(yè)合作項目8項.
尹冬弟,博士,西南交通大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,美國通用汽車研發(fā)總部訪問科學(xué)家.主持國家及省部級項目5項,“中國標(biāo)準(zhǔn)動車組鎂合金技術(shù)應(yīng)用\"項目骨干;以第一作者/通訊作者發(fā)表高水平SCI論文35篇(1區(qū)17篇;ESI高被引論文2篇),h-index30,引用2300余次;授權(quán)發(fā)明專利6項.
張英波,博士,西南交通大學(xué)副教授,博士生導(dǎo)師,獲四川省教學(xué)成果一等獎1項,科技部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎1項.發(fā)表SCI/EI學(xué)術(shù)論文50余篇(其中Nature子刊2篇),授權(quán)發(fā)明專利
10余項,科技成果轉(zhuǎn)化1項,主持國家、部委、省市項目10余項,企業(yè)合作項目多項,開發(fā)了CR450高速列車轉(zhuǎn)向架多種鋁合金關(guān)鍵部件,并通過線路試驗.
王慶航,博士,揚(yáng)州大學(xué)副教授,碩士生導(dǎo)師,2024年獲揚(yáng)州大學(xué)青藍(lán)工程優(yōu)秀青年骨干教師稱號.主要從事基于人工智能輔助高性能鎂合金材料開發(fā)的研究工作,以第一作者/通訊作者發(fā)表SCI論文40余篇,已授權(quán)發(fā)明專利2項,出版專著1本.共主持國家自然科學(xué)基金1項、江蘇省自然科學(xué)基金1項、中國博士后基金1項.
何俊杰,博士,云南大學(xué)副教授,碩士生導(dǎo)師,云南省“興滇英才支持計劃\"青年人才,人選省首批企業(yè)科技特派員.主要從事稀貴金屬電子功能材料設(shè)計研發(fā)、有色金屬結(jié)構(gòu)材料塑性成形方面的研究工作.主持國家自然科學(xué)基金2項,省部級重大科技專項/重點研發(fā)計劃子課題4項,發(fā)表SCI論文40余篇,授權(quán)國家發(fā)明專利10余項.
(責(zé)任編輯:伍少梅)
四川大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2025年4期