การใช้อลูมิเนียมในการผลิตไอน้ำของรถไฟล่วงหน้า

เช่นเดียวกับในอุตสาหกรรมยานยนต์ เหล็กและอลูมิเนียมเป็นวัสดุหลักที่ใช้ในการสร้างตัวรถไฟรวมถึงตู้ข้างรถไฟ หลังคา แผงพื้น และรางลาด ซึ่งเชื่อมพื้นของรถไฟเข้ากับผนังด้านข้างอะลูมิเนียมมีประโยชน์หลายประการสำหรับรถไฟความเร็วสูง: ความเบาเมื่อเทียบกับเหล็กกล้า การประกอบที่ง่ายขึ้นเนื่องจากการลดชิ้นส่วน และความต้านทานการกัดกร่อนสูงแม้ว่าอลูมิเนียมจะมีน้ำหนักประมาณ 1/3 ของเหล็ก แต่ชิ้นส่วนอลูมิเนียมส่วนใหญ่ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการขนส่งนั้นมีน้ำหนักประมาณครึ่งหนึ่งของชิ้นส่วนเหล็กที่สอดคล้องกันเนื่องจากข้อกำหนดด้านความแข็งแรง

อะลูมิเนียมอัลลอยที่ใช้ในตู้รถไฟความเร็วสูงน้ำหนักเบา (ส่วนใหญ่เป็นซีรีส์ 5xxx และ 6xxx เช่นเดียวกับในอุตสาหกรรมยานยนต์ แต่ซีรีส์ 7xxx สำหรับความต้องการความแข็งแรงสูงด้วย) มีความหนาแน่นต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเหล็กกล้า (โดยไม่ลดทอนความแข็งแกร่ง) และความสามารถในการขึ้นรูปที่ยอดเยี่ยม และทนต่อการกัดกร่อนโลหะผสมที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับรถไฟคือ 5083-H111, 5059, 5383, 6060 และใหม่กว่า 6082 ตัวอย่างเช่น รถไฟชินคันเซ็นความเร็วสูงของญี่ปุ่นส่วนใหญ่ประกอบด้วยโลหะผสม 5083 และ 7075 บางส่วนซึ่งใช้บ่อยกว่าในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ในขณะที่ชาวเยอรมัน Transrapid ส่วนใหญ่ใช้ 5005 แผ่นสำหรับแผงและ 6061, 6063 และ 6005 สำหรับการอัดขึ้นรูปนอกจากนี้ สายเคเบิลอะลูมิเนียมอัลลอยด์ยังถูกใช้แทนสายเคเบิลแกนทองแดงแบบดั้งเดิมมากขึ้นในการส่งและการติดตั้งรางรถไฟ

ด้วยเหตุนี้ ข้อได้เปรียบหลักของอะลูมิเนียมเหนือเหล็กกล้าคือการประหยัดพลังงานในรถไฟความเร็วสูงและเพิ่มความสามารถในการบรรทุกที่สามารถขนส่งได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรถไฟบรรทุกสินค้าในระบบขนส่งด่วนและรถไฟชานเมือง ซึ่งรถไฟต้องหยุดรถเป็นจำนวนมาก สามารถประหยัดต้นทุนได้อย่างมาก เนื่องจากต้องการพลังงานน้อยลงสำหรับการเร่งความเร็วและการเบรก หากใช้เกวียนอะลูมิเนียมรถไฟน้ำหนักเบา ร่วมกับมาตรการอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกันสามารถลดการใช้พลังงานได้มากถึง 60% ในเกวียนใหม่

ผลลัพธ์สุดท้ายคือ สำหรับรถไฟระดับภูมิภาคและรถไฟความเร็วสูงรุ่นล่าสุด อลูมิเนียมได้เปลี่ยนเหล็กเป็นวัสดุทางเลือกเรียบร้อยแล้วตู้โดยสารเหล่านี้ใช้อะลูมิเนียมโดยเฉลี่ย 5 ตันต่อเกวียนเนื่องจากส่วนประกอบเหล็กบางส่วนเกี่ยวข้อง (เช่น ล้อและกลไกการแบก) เกวียนดังกล่าวจึงมักจะเบากว่าหนึ่งในสามเมื่อเทียบกับเกวียนเหล็กด้วยการประหยัดพลังงาน ต้นทุนการผลิตเริ่มต้นที่สูงขึ้นสำหรับรถม้าน้ำหนักเบา (เมื่อเทียบกับเหล็ก) จะได้รับการกู้คืนหลังจากใช้งานไปประมาณสองปีครึ่งเมื่อมองไปข้างหน้า วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์จะทำให้น้ำหนักลดลงมากยิ่งขึ้น