專欄評述：交通運輸輕量化金屬材料

隨著我國工業化進程的持續推進，能源短缺與環境污染問題日益凸顯，交通運輸行業的低碳發展對實現雙碳目標起到重要作用，節能減排成為了交通運輸業的重要發展方向.據統計，交通運輸行業碳排放占全國碳排放總量的 10% 以上，其低碳化發展已成為實現“雙碳\"戰略目標的關鍵突破口．當前我國高鐵雖在運行速度、運營里程及運量等核心指標位居全球前列，但面對德日等國在時速400公里級超高速列車領域的激烈競爭，亟需在輕量化設計與能效優化方面取得突破.在此背景下，以高強度鋼、鋁合金、鎂合金、鈦合金及其復合材料為代表的輕量化金屬材料體系，正通過材料性能優化與先進成型技術創新，推動軌道交通裝備實現減重 15%～30% 的工程目標，為提升運載效率與節能減排提供關鍵支撐．

基于此背景，《四川大學學報（自然科學版）》編輯部特邀《基于既有高鐵線路運用邊界的時速400公里動車組關鍵技術研究及產品研制項目整車及關鍵系統部件輕量化技術》的成員及專家組發起了“交通運輸輕量化金屬材料\"專題邀稿.該專題將聚焦交通運輸輕量化金屬材料最新研究理論及應用方法，征集相關領域的學者、科研人員、企業一線專家在上述領域取得的最新研究成果.經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《交通運輸輕量化金屬材料》專欄共發表4篇論文，作者來自于西南交通大學、成都飛機工業（集團）有限責任公司、天津軌道交通運營集團有限公司、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 鈦合金組織性能優化需求，采用不同鍛造工藝與熱處理工藝對合金進行處理，其中準β 鍛造 + 雙重退火工藝，獲得的優化網籃組織實現了合金的性能綜合提高，其抗拉強度和延伸率可達1085.7MPa 和 13.2% ，同時揭示了該合金的韌性斷裂機制.

（2）《激光熔絲增材制造TC11鈦合金微觀組織及力學性能研究》研究了激光熔絲增材制造TC11鈦合金的微觀組織與力學性能，沉積態呈現傾斜柱狀晶及網籃組織，平均抗拉強度1527MPa且斷裂韌性可達 65.95MPa?m^1/2， 裂紋擴展受 α 集束阻礙.

（3）lt; Sn₃Y₅ 增強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性能不足問題，提出 Sn₃Y₅ 相增強策略并構建本構方程，增加變形溫度和降低應變速率可以增強鎂合金的動態再結晶，在較高溫度下（ 350～400^°C） Mg -Sn-Y基合金中 Sn₃Y₅ 的含量越高，動態再結晶效果越明顯．

（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，發現 0.8mm 振蕩幅度可完全熔化焊材， 200Hz 頻率下晶粒細化至 17.9μm ，接頭抗拉強度達 343MPa ，同時揭示了析出相形成順序.

2025年第4期的“交通運輸輕量化金屬材料\"專欄所刊發的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問題開展研究，所提出的技術方法具有較高的應用價值.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輸領域的進一步發展提供了堅實基礎，同時也揭示了還有更多值得深入挖掘的研究主題和創新科學方法，在此，衷心感謝《四川大學學報（自然科學版）》編委會的精心策劃與組織，感謝本專題全體評審專家認真、及時、細致的評審工作;也要感謝所有踴躍投稿的作者們.希望本專題能夠激發更多學者的探索熱情，助力交通運輸輕量化金屬材料領域蓬勃發展，取得更多突破性成果.

特邀專欄主編

曾迎，博士，西南交通大學副教授，博士生導師，曼徹斯特大學訪問科學家，2022-2024年西南交通大學巾幗建功能手，先進結構材料鐵路行業重點實驗室骨干成員，《Journal ofMagnesiumandAlloys》、《金屬學報》及《AdvancedPowderMaterials》《四川大學學報（自然科學版）》等雜志的青年編委.主要從事高速載運裝備用輕合金寬溫域極端環境強韌化技術的研究，在國內外知名期刊發表科研論文50余篇，其中第一作者/通訊作者論文33篇，已授權第1位發明專利3項，出版專著2本．現主持國家自然科學基金2項、四川省重點研發項目3項、主持其他省市及企業合作項目8項.

尹冬弟，博士，西南交通大學教授，博士生導師，美國通用汽車研發總部訪問科學家.主持國家及省部級項目5項，“中國標準動車組鎂合金技術應用\"項目骨干；以第一作者/通訊作者發表高水平SCI論文35篇（1區17篇；ESI高被引論文2篇），h-index30，引用2300余次；授權發明專利6項.

張英波，博士，西南交通大學副教授，博士生導師，獲四川省教學成果一等獎1項，科技部科學技術進步二等獎1項．發表SCI/EI學術論文50余篇（其中Nature子刊2篇），授權發明專利

10余項，科技成果轉化1項，主持國家、部委、省市項目10余項，企業合作項目多項，開發了CR450高速列車轉向架多種鋁合金關鍵部件，并通過線路試驗.

王慶航，博士，揚州大學副教授，碩士生導師，2024年獲揚州大學青藍工程優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的研究工作，以第一作者/通訊作者發表SCI論文40余篇，已授權發明專利2項，出版專著1本.共主持國家自然科學基金1項、江蘇省自然科學基金1項、中國博士后基金1項.

何俊杰，博士，云南大學副教授，碩士生導師，云南省“興滇英才支持計劃\"青年人才，人選省首批企業科技特派員.主要從事稀貴金屬電子功能材料設計研發、有色金屬結構材料塑性成形方面的研究工作．主持國家自然科學基金2項，省部級重大科技專項/重點研發計劃子課題4項，發表SCI論文40余篇，授權國家發明專利10余項.

（責任編輯：伍少梅）