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各种合金自行车车架材料对比

发布日期:2018-04-18 作者: 点击:

    自行车是我们日常生活实用最多的交通工具,市面上自行车的种类繁多,随着时代的发展,自行车的材料也变得多种多样,由铁的车架,慢慢的发展到使用一些合金材料,铝车架,钛合金自行车架等等。那么这些材料到底有什么区别呢,优点在哪呢?欧亚公司作为专业生产钛合金自行车架公司,就来讲讲。

钛合金自行车架

1.铝合金车架

   铝合金是纯铝中加入了Mg、Zn、Si、Cu等其他金属的合金。铝本身具有质地柔软,延展性好,抗氧化等多种优点,加入了其他的金属制成的合金可以非常显著的提升铝合金的机械性能。


    铝合金自行车架最常用的材料主要是6系铝和7系铝的很少一部分,以6061和7005为主。6061与7005这两种合金的机械性能很接近,7005铝比6061铝在硬度上更高一点,所以可以抽制成更薄一点的管材,也可抽制db管。在保证强度的情况下,7005铝制成的车架比6061铝制成的车架可以做到更轻一点。但是同样,大截面的管径以及7系铝本身的材料性能,让整个车架的舒适性要比6061铝更差一点,不过无论是6061还是7005可以说车架本身都是死硬,都没有舒适性可言了……


2.钢架

   众所周知,钢就是铁与碳的合金,铁的密度是7.9g/cm^3,相比较而言,铝的密度为2.7,钛大约有4.5左右,当然这个数据是粗略的数据,合金的密度受合金成分的影响。钢材属于人类比较早利用的金属之一,冶炼容易,机械性能优秀。根据杨氏弹性模量的数据,铬钼钢在200-207(GNm^-2),铝合金只有69-79,钛合金有80-130,碳纤维由于其材质特殊,弹性模量能在70-200之间不等。由此可见,钢材的弹性率是非常之高的。弹性率越高,也就意味着受力之后的弹性形变就会越小,范性形变不在此计算之中。

再多说一句,车架的强度和硬度是两个概念……不做更多的解释了。


3.钛合金自行车架


  很多人认为钛合金是神秘并且高贵的材料,其实不然。钛其实是地球上储量非常丰富的元素之一,只不过冶炼以及合金加工困难造成的成本上升。


  钛架确实好,但是合金的冶炼以及后期的机械加工就不那么的让人满意。以常见的两种标号的钛管为例,3/2.5钛合金可以说是最典型的钛管之一,3%的铝以及2.5%的钒让3/2.5钛管制成的车架有着非常接近铬钼钢的弹性,但是硬度要稍逊一筹,大管径以及抽管工艺可以轻松的让整个车架减重。但是这个车架的显著缺点就是实在是有些软,以至于在比赛过程中进行突然发力的时候,敏感的人甚至能够感觉得到车身在扭曲,我骑铬钼钢车架的时候大力摇车也有这样的感觉,不过这种感觉的频率个人认为3/2.5钛要比铬钼钢稍稍多那么一点。 而另一种钛合金6/4钛,则是硬的多,并且冷却成型之后,有着非常差的机械塑性,以至于无法抽拉制成管,所以这种6/4钛的加工工艺通常都是CNC切削,也就意味着6/4钛大部分只能用在不是管材的地方,比如说螺丝、把手、刹车夹器等非结构合金部件。不过Litespeed是个传奇,管材确实是用的6/4钛,具体工艺我是不了解了,那是人家保密的东西。 另一个制约钛合金发展的因素是焊接困难。钛是一种很活泼的金属,而且材料的性能对于杂质十分敏感,另外钛的饱和晶体结构对温度也十分的敏感,温度稍稍高上去一点,整个结构就会发生改变,这个变化在电镜下是可以看到的,属于化学变化而非物理变化。焊接工艺通常是氩弧焊,焊条则用钨丝这种不可熔材料。这些都是有形的增加了制造成本。


4.碳纤维架


  可以说碳纤维这种材料是个新兴的材料,整体性能完全不同于过去的金属材料。不过正因为特性与金属完全不同,所以也就带来的碳纤维标识的诸多差异。几乎每一个品牌都有自己独立创造一套碳纤级别以及性能参数指标。比如pinarello的30HM8k、60HM1K等等,美利达的NANO FLX,Giant的T700 3K、T800 1K,Trek的OCLV等等,可谓直接参数方面千差万别。对于日常的消费者,你研究的越深你就越糊涂……


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