① 自行车车架,铬锰钢,铬钼钢,铝合金(碳纤和钛合金太贵了,不考虑),哪种材料耐用求各材料优缺点
自行车架大概要考虑三个因素:一是强度,二是轻量,三是美观。
铝合金是目前市场上使用最普遍的材质,优点在于重量轻、短时间的硬度和刚性表现最佳、塑形加工容易、不会生锈,要轻可以把管材抽得极薄,要强也可利用CNC模具切削做出夸张的外型和惊人的强度。缺点是几乎没有弹性可言、会累积金属疲劳,也由于其灵敏轻巧、高刚性的特性,因此很容易传达地面的振动,造成骑乘舒适性不佳。
钢材是使用在自行车上最久的车架材质,主要优点包括长时间骑乘的刚性佳、管材有弹性(吸震)、管材接合方式多且加工性佳、易焊接且不需要热处理,因此成本与价格相对较低。缺点则是重量过重,保养不当容易生锈,管材塑形较不易且有金属疲劳的问题。
铬钼钢 (Fe-Cr-Mo)
在自行车的100年历史当中,铁素材是刚性与重量方面都均衡的理想素材。铁制车架的最大特徵是可在各种成份,各种粗细厚薄的铁管中,任意选择所需要的铁管进行加快。因此可以选择最适合于的尺寸、刚性、骑感的车架,这对于数毫米的差异也敏感的老车手来说是很有好处的。它的最大的缺点是比起其他的素材重(过去)。但是最近的铁素材车架经过热处理,把薄的管道做成粗的管来使用,其重量不会输给轻的合金。
铬钼钢是铬、钼的合金。
●铬钼钢车架的优点
(1).加工性好
铬钼钢的车架是历史最久的车架,因此对它的研究时间也最长。现在能做到车架所需强度的极薄的管道。
(2).冲击的吸收性能好
骑感极好,如「像弹簧般的骑感」。构成车架的铬钼钢管道有优异的吸收冲击的性能。
(3).焊接容易
铬钼钢比起钛、铝焊接容易。可以设计成名种形状。另外,焊接后也不需要热处理,因此不需要大型的热处理设备,成本低。
(4).价格便宜
虽然有些高挡次的铬钼钢车架价格贵,但一般价格便宜。也可以说,用便宜的价格买到高挡次的车架。
●铬钼钢车架的缺点
(1).容易生锈
车架用的铬钼钢含有铬,但是添加量少(不锈钢含有12%的铬)的铁系合金。若没有施有表面处理的话,有伤口时容易生锈。但是一般都有进行防锈加工。自行车的场合,管道的肉压薄,生锈后的影响将会非常大。生锈→肉压减少→强度下降(应力集中)。
(2).金属的疲劳显著(应力集中引起的金属疲劳)
若使用肉薄的铬钼钢车架时需要注意!当然金属疲劳这个现象任何金属都会产生包括铝等在内。金属疲劳现象简单地说:金属虽然具有防止塑性变形的小小的力量,但是反复施加应力时,金属可能被破坏(被称为微细的应力集中)。飞机出事时,有时候也是某部分的金属疲劳引起。对自行车来说,由于金属疲劳的原故,可能出现强度不能保持。例如,进行DH时产生的冲击缩短了自行车的寿命。若感觉到踩踏时不那么顺利前进时很有可能是金属已发生疲劳。
焊接部位,如从管道侧(母体)到溶融的部位(溶接部),结晶的特性都会显著变化。为使这些组织均一化,本来应该再次结晶化(详细内容后述)。但是车架加工厂不一定有这种大型炉,另一方面,这种加工使已经冷却过的再次硬化,使得变增强的管道的强度降低。
由于存在上述原因,焊接时采用各种方法来加工。如利用低温焊接等方法制造车架。不管是任何优秀的焊接,,焊接部位(1000°C以上)和另管道侧(室温)之间的温度差,冷却时收缩而发生残留应力。该部位受到应力集中时,可能会产生裂缝。结果自行车骑的时间长时可能会引起金属疲劳,微观的硬化加工也使冲击的吸收性也变得差.
铝合金 (Al-Mg-Si,Al-Zn-Mg-(Cu))
很久以前就有用铝合金制作的车架。轻而价格低是它的优点。但是从「轻」来说,当前与铁素材比较相差并不大。老车手对它的反应是「虽轻但易弯曲」。虽然经过多次改进,但是始终克服不了杨氏弹性模量低的缺点。最近的铝合金车架,为了提高杨氏弹性模量,加大管道外径,使用扁平管,或者对铝管进行热处理等,制造出轻而有刚性的车架,这种最新的铝合金车架对车手来说,具有足够的轻量与刚性。
铝合金是纯铝中加入Mg,Zn,Si,Cu等金属的合金。铝本身具有轻量、可塑性好、耐腐蚀等优点,加入其他金属后显著提高了机械性能。自行车所使用的铝合金多数为6000系(Al-Mg-Si)和7000系(Al-Zn-Mg-Cu)两种,经过热处理(铝耐高温,在高温下能改变性质)可以制成名种各样的材料。
6000系被认为是耐腐蚀、强度好、焊接性也好的材料。下表表示使用最多的6061合金的机械强度。
7000系是铝合金中最强的材料。
●铝合金车架的优点
(1).可以制作重量轻的车架
铝的比重轻但不够硬,为了增强强度把它制成合金并施予热处理。[热处理技术]采用时效析出增强法,简单地说,在金属内形成一种妨碍金属变形的物质。在某种高温下进行热处理时,会引起时效析出,若没有经过这个程式的车架,也会引起常温时效。就是说把车架放置在房间内也会逐渐变强。
许多铝合金制车架用6061T6材料来制造。T6标志表示经过热处理、时效。若没有热处理的话强度只能达到1/2,或者1/5的程度。
有7075标志的自行车零件(如XTR曲柄等),严格来讲没有经过热处理。也就是说因没有时效,因此是常温时效。7075合金本来就必要进行热处理,通过热处理其强度可以增加5倍。
另外,7005合金也常用来制造车架,它的强度比不上7075,但是它在常温下也能够进行足够的时效的材料。这种材料也可用Padded加工制成薄料。但是材料本身的强度及杨氏弹性模量低,因此加粗管道直径来提高刚性。通常被称作铝制粗管道的是这种类型。
(2)长时间使用外观不怎么变化
铝本身是很容易受腐蚀的金属,在空气中几乎不存在没有被氧化的铝,放置在空气中马上被氧化而形成很薄的氧化膜。为什么不生锈呢?原因是该氧化膜达到一定的程度时防止继续生锈。该氧化膜几乎是无色因此外观上不容易发现变化(有时会发白)。
另一方面,骑这种材料制造的自行车时,骑的次数越多,应力发生的次数也高,强度也显著引起变化。近来为了谋求轻量,许多车架使用薄料来制作(薄的程度已达到极限)。这些都是使用没有疲劳极限的铝合金来制作车架,到底长时间使用后强度变化将是如何呢!Dedacciai公司制作的SC61-10A等是表面施有喷丸硬化加工(KET处理)的管道,这种加工的目的是延长疲劳的寿命。根据公开的资料,能提高140%。,KET处理是:疲劳破坏是在金属表面上所发生的裂缝为起因,因此用硬化加工技术来提高金属表面的硬度。
●铝合金车架的缺点
(1).铝是弹性率及刚性低的材料。因此采用粗的管道,或者改变形状如cross-over管、padded管等。
(2).需要进行热处理
必需进行热处理,否则强度不够。因此一般的规模不大的工厂无能力购买热处理设备。尤其是6000系的铝合金管,多数情况是管道厂家指定热处理条件。
铬锰钢是一种高强度的钢材,主要用于需要承受冲击、挤压、物料磨损等恶劣工况条件,破坏形式以磨损消耗为主,部分断裂、变形。
性能作用
●高锰钢最重要的特点是在强烈的冲击、挤压条件下,表层迅速发生加工硬化现象,使其在心部仍保持奥氏体良好的韧性和塑性的同时硬化层具有良好的耐磨性能。这是其它材料所不及的。但高锰钢的耐磨性只是在具备足以形成加工硬化的条件下才表现出其优越性,其他情况下则很差。
●如果只是耐用还是选择铬钼钢车架
希望能帮到您
② 有个问题,就是山地车车架什么材质好
山地自行车的车架可以根据自己的用途和腔羡经济条件合理的选择。以下是各自材质车架的对比:
1、按价格从低到高排列:普通钢→铬钼钢→铝合金→钛合金→碳纤维
2、按强度从低到高排列:铬钼钢→普通钢→钛合金→铝合颤辩金→碳纤维
3、按重量从低到高排列:碳纤维→钛合金→铝合金→铬钼茄圆缺钢→普通钢
③ 自行车车架分哪几种,请按重量排列
自行车车架的种类按重量由重到轻排列为:
1、碳钢车架,重量最重,强度高,价格最低。
2、铬钼钢车架,重量中等,强度高,耐用,价格适中。
3、铝合金车架,重量较轻,强度中等,价格适中。
4、钛合金车架,重量轻,强度中等偏高,价格偏高。
5、碳纤维车架,重量很轻,强度中等,韧性好、弹性突出,抗变形能力差,价格很高。
④ 骑行自行车车架材质选择
自行车车架在很大程度上决定着自行车的耐用性、骑行时的舒适感。车架材质从最早的铬钼钢,进化到铝合金及复合材料,如碳纤维,其他还有钛合金、钪合金、镁合金等。
自行车研发人员不断地研发新材料配方,提升管件与结构设计能力并创新加工技术,旨在让车架更轻、更强、更舒适且更富有流线感。
1 钢车架
钢车架的优点是抗冲击能力很强,车架的焊接和制作比较容易。不过,钢材的车架一般都比较重,容易被腐蚀和生锈。
2 铝合金车架
目前很多入门级的山地车通常都是采用铝合金的车架,因为铝合金加工相对比较容易,质量比较轻。
铝合金材质的自行车在骑行中灵敏轻巧、高刚性,同时也忠实地反馈了因地面所产生的震动,因此略微牺牲了骑乘的舒适性。
3 钛合金车架
以钛为基础加入其他合金元素组成的合金称作钛合金。钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点,是较为理想的航天工程结构材料。
钛合金车架的质量比较轻、强度大、防腐蚀性高,车架具有很好的承重能力和抗冲击能力,舒适度高。
4 碳纤维
碳纤维是一种由聚丙烯腈纤维、沥青纤维或黏胶维等经氧化、炭化等过程制得的含碳量为90%以上的纤维。其最大的优点就是质量轻、强度大,质量仅相当于钢材的20%~30%。碳纤维制造成本比较高,一次成型,一旦损害便无法修复。
5 其他材质的车架
(1)钪合金车架
钪合金是在铝及其合金中添加钪金属,形成高性能的合金。钪合金被认为是新一代航天航空、舰船、兵器用高性能合金结构材料。钪合金车架的强度比铝合金更大,所以可以抽管抽得更薄,让质量更轻的同时保证强度。
(2)镁合金车架
镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是密度小、比强度高、弹性模量大、消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐腐蚀性能好。但镁合金不易加工,目前镁合金车架还比较少。
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⑤ 钛合金和洛钼合金那个硬度好
作为制作高档的自行车车架的材料应具有较高的强度和硬度,钛合金将是一种极好的选择。不仅其重量仅为钢的50%,且强度重量比比铬钼钢高28.4%。钛合金同时具备很好的抗疲劳的性能,疲劳极限是钢的两倍,铝合金车架在使用较长时间以后在这方面也无法与钛合金车架相比。作为应用在自行车架上的高强度和低密度的钛合金材料,它不仅会让车架重量轻、强度高而且会让车架更经久耐用。
钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右,仅为钢的60%,纯钛的强度才接近普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,见表,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。
合金,是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目,可分为二元合金、三元合金和多元合金。人类生产合金是从制作青铜器开始,世界上最早生产合金的是古巴比伦人,6000年前古巴比伦人已开始提炼青铜(红铜与锡的合金)。中国也是世界上最早研究和生产合金的国家之一,在商朝(距今3000多年前)青铜(铜锡合金)工艺就已非常发达;公元前6世纪左右(春秋晚期)已锻打(还进行过热处理)出锋利的剑。
⑥ 求教啊,如何分辨车架材质。
最简单的就是看重量;铬钼钢的好点的都抽过管会轻(不过也有没抽过管的低端架子也很重。。。一般国产抽管烤漆架子不含前叉在2kg-2.3kg左右,没抽过管的2.5kg+);高碳钢的没法抽管都死沉死沉的。。。。
⑦ 山地车什么材料的车架好
车架的材质主要有铬钼钢,铝合金,钛合金,镁合金,碳纤维多和碳钢这六种。
主要优势:
铬钼钢,碳钢,优点:焊接容易,价格便宜,对冲击的吸收液比较好,外观漂亮,造型通常比较经典。缺点:钢材的最大缺点就是容易被腐蚀,所以防锈是个大问题,而且钢材的车架相对要重一些。
⑧ 问一下关于自行车车架材料的问题 高锰钢 铬钼钢 铝合金 钛合金 碳纤维什么的 这些各种各样的车架用
还有高碳钢,钢架的缺郑兄点就重,但坚固,便宜。钛合金轻,贵,硬度和高档的铝合金差不多。铝合金轻兼具坚固,价钱普通,最普及的。碳纤维坦丛圆价钱很贵,很让塌轻,不能撞击,专业竞速车用。
⑨ 自行车用什么材料
自行车最常见的类型是铁架,但铁架也分为铬钼钢、高强钢、普通钢等部件加在铁架上。在添加这些其他组件之后,它可以制成更薄的管道,使整个框架更轻。在不降低强度的基础上,出现了使用除铁以外的材料如铝合金等的框架。自行车比赛中有由钛和碳纤维制成的车架。
(1)铬钼钢车架:20世纪90年代以前,自行车车架主要由铬钼钢制成。它具有良好的扭转和拉伸性能,焊接时高温不会影响材料,价格便宜。但重量大,易氧化。
(2)碳纤车架:重量轻,能吸收地面的冲击,材料反冲洗快等,是理想的自行车车架材料。碳纤维的吨位越大,弹性越高,价格越高。有几种制造方法,如在模具上粘合、碳纤维重叠、热处理、凝固、成型等。
(3)钛车架:钛比钢轻55%,不易氧化。为了提高钛合金的拉伸强度,采用铝、钒等混合材料在真空条件下焊接是一项复杂而昂贵的工艺。
(9)络钼钢车架和钛合金车架怎么区分扩展阅读:
由于自行车是依靠人体自身的驱动力和骑车技能而行驶的,车架便成为承受自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒适、安全地运载人体的重要结构体,车架部件制造精度的优劣,将直接影响乘骑的安全、平稳、和轻快。
一般辐条是等径的,为了减轻重力,也有制成两端大、中间小的变径辐条,还有为了减少空气阻力将辐条制成扁流线型