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铝合金材料在高速动车组中得到了广泛的应用。随着动车组和客车的不断提速，对现代铁道车辆轻量化要求不断提高，寻找到比铝合金更轻的轻合金材料应用于现代铁道车辆的制造成为了新的探索目标。镁合金被称为21世纪的“绿色结构材料”，具有较高的比强度、比刚度、可再生循环等一系列明显的优点，已经被广泛的应用于航空航天、汽车、3C等领域，但是在轨道交通运输装备上的应用却刚刚起步。因此有必要对镁合金与轨道交通车辆常用铝合金进行对比研究。本文对比研究了AZ31镁合金与轨道交通车辆常用5083铝合金的拉伸性、压缩性能及疲劳性能，并对镁合金应用于轨道交通车辆的全寿命成本和轻量化效益做了初步分析。得到以下结论：拉伸试验结果表明，AZ31镁合金轧制板材屈服强度约为226MPa，抗拉强度约为246MPa，延伸率约为20%，其强度与5083铝合金相当，而延伸率要优于后者。压缩试验结果表明，铝合金在受压缩载荷作用下未发生断裂，只发生塑性变形；而镁合金在受压缩载荷时发生塑性变形并剪切断裂，断口与载荷方向夹角约为45°，且经过挤压变形的镁合金与未经挤压变形的铸造镁合金也存在明显区别，挤压镁合金压缩曲线出现屈服平台，而铸造镁合金则表现为连续屈服，与挤压镁合金不同，铸造镁合金试样外表面发现大量裂纹。通过挤压态与铸造镁合金压缩行为差异性研究发现，导致压缩行为差别的原因在于，挤压态与铸造镁合金内部晶粒取向不同。TEM研究结果表明，晶粒尺寸对孪晶有重要影响，挤压镁合金与铸造镁合金孪晶形貌存在较大区别。疲劳试验结果表明，5083铝合金与挤压AZ31镁合金10~7条件疲劳强度相当，大致都为110MPa。镁合金对加载应力更敏感，随着应力水平的增加，疲劳寿命迅速降低。断口分析发现，镁合金疲劳裂纹扩展的条带较铝合金宽。在疲劳断口上近表面的第二相粒子容易成为疲劳源，高应力水平状态下会出现多个疲劳源。镁合金最后瞬断区由撕裂棱组成，而铝合金疲劳断口最后瞬断区则由韧窝组成。对镁合金应用于列车车体后的节能效果进行了展望。京津线上镁合金列车一趟平均可节约能源825kW.h。在30年的设计使用寿命内，每台列车可节电9.03×10~6kW.h，减少碳排放约9万吨。按照2012年3月的行车计划，京沪客专线每天可节电0.85×10~6kWh，相当于一个大II型水电站一个小时的发电量。