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什么钢材的自行车更轻

发布时间:2024-11-30 01:19:17

① 自行车铝合金和碳钢哪个好

铝合金作为自行车材料来讲,比高碳钢的要好。一般高碳钢的自行车用在几百元的自行车上,高于这个价位的都是铝合金。铝合金比钢材更轻,骑起来更快更省力。
钢架成为低档的代名词。以前的自行车多为载货用,钢架非常有实力。现在人用来代步或锻炼,以轻量化为主的自行车大行其道。现在配车最低的也是铝架,最好的应该是碳纤维。
高碳钢就是传说中的铁龙架子。铝合金的当然要耐用一点,而且会轻很多,一般铝合金的车架比高碳钢的要贵好几倍。

② 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

③ 自行车车架的材质

车架材质从最早的铬钼钢、进化到铝合金、然后是复合材料的运用如碳纤维,其他还有钪合金、镁合金、钛合金等,业者不断研发新材料配方,提升管件与结构设计能力并创新加工技术,只为了让车架更轻、更强、更舒适且更流线美观。密度是决定车架重量的关键因素之一,密度愈低,车架可以做到愈轻,铬钼钢的密度为7.9,铝合金为2.6-2.9,钛4.5,钛合金4.3-5.1,碳纤维复材1.6,镁合金1.7,由此可知铬钼钢的密度最高,碳纤复材最低。然而车架除了重量外,还要考虑拉伸强度,弹性系数等,所以虽然密度低,但强度不够也不行。 目前可以制造自行车车架的材料主要有以下几种:钢,铝合金,钛合金,镁合金,钪合金,碳纤维等等,一般市场上出现的车架主要有钢,铝合金,钛合金,碳纤维。钪合金和镁合金是最近的新兴材料,比较少见。 以下将介绍各种材质的特点:
铬钼钢车架
在碳钢中加入一种或一种以上合计元素所成之钢为合金钢,加入钼(Mo)和铬(Cr)两种元素称为钼铬合金钢。钼的作用:使钢的强度提高,防止回火 脆性。铬的作用:耐腐,抗锈,防止高温氧化。
目前钼铬合金钢抽管加工名称:
BUTTED(一次抽管)或称二次元 ,两种管壁厚度。
DUBLE BUTTED(二次抽管)或称三次元 ,三种管壁厚度。
TRIPLE BUTTED(三次抽管)或称四次元 ,四种管壁厚度。
抽管的作用在使钢管中薄边厚的拱桥形状,强度不变,重量减轻,金属性更强。
90年代以前,自行车车架以铬钼钢制的为主流。它的扭曲性能及拉伸性能好,焊接时高温也不会影响素材,价格便宜。但重量重,容易被氧化。近年来出现克服了它的欠点,发挥优点的新素材,铬钼钢车架再次受到注目。 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。然而现今许多合金钢材已可在刚性、弹性系数、传动性、稳定性上得到很好的效果,唯一美中不足的依旧是重量较重。钢材中以铬钼钢最普遍,其强度高且易于抽管加工。钼可使钢的强度提高、防止回脆性;铬可使钢耐腐蚀、抗锈及防止高温氧化。
碳纤车架
碳纤维强度高,质轻,是新生的材料,严格来讲是复合材料,其并非单一材料组成,其他树脂,玻纤,铝合金等,可依特性混合或搭接使用,是目前重量最轻的车架材料,碳纤维管是由一丝丝纤维线织成碳纤布后,一层层锩管而成再经加工处理搭接组成。
碳纤维不是金属,而是一种复合材料,利用碳纤丝编织成布,经过预浸树脂的过程成为预浸布,再将预浸布裁型然后叠层并入模式加热成型,可依需求制成各种形状的车架。其特性是轻量、较具弹性(吸震佳)、骑乘感稳定、长途循迹持续感佳、舒适性高、工艺变化多,但表面硬度不佳,当施予之外力高于其破坏强度时,会造成断裂。再者,近年来由于碳纤纱需求大增,造成材料短缺,因此价格居高不下。轻、能吸收地面的冲击、素材的反拨力快等,是理想的自行车车架素材。碳纤维的等级,吨数越高弹性也越高,价格也贵。制造方法有几种,例如在模具上沾上粘合剂,重叠碳纤维,热处理、凝固、成型等。
钛车架
钛合金的特性类似铝合金与碳纤维的综合,它有类似碳纤维的弹性,也有铝合金般的轻巧与刚性,且而腐蚀不生锈、骑乘感佳,但缺点是材料成本昂贵,因为钛的提炼与加工过程复杂、焊接技术难度高,因此价格居高不下而无法普遍化,多用于小管径的车架。一般车架多采用3AL、2.5V或6AL-4V的钛合金。 钛的比重比钢轻55%,不容易氧化。为了提高拉伸强度,有混合铝、钒等的钛合金。
钛(Ti)在地球上的存量为金属中第四位,钛及其合金,强度蓖美合金钢而重量及强度仅其一半,加上优越的耐腐性,成为军事及航空、太空工业所必要材料,目前钛合金管用在自行车上的普遍性不高,因其冶炼成本高,焊接等加工技术不易,焊接要在真空中进行等加工复杂,故价格偏高,难以广泛使用。
铝制车架
铝是地球上存量最多的金属,其质轻、耐腐、强度适当,使科学家预测未来或许取代今日的钢铁之地位。铝与其他金属合成为铝合金,其中以铜最普遍,铜在铝合金中的用途,如碳在钢中一般,但耐腐用途之铝合金则不可含铜。铝的特性原本是极易氧化,幸而它在空气中氧花的结果形成一层极细密的AI2 O3 膜,可以保护内部不再氧化,因此耐腐性反而比铜铁高,所谓阳极处理,既在铝制品 表面生成一层光量AI2 O3 膜即美观又可防腐。此外,铝合金表面易行发色处理棵,生长一层具颜色之皮膜,可以得到所欲的颜色。
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。铝管道趋向大口径化,为了缓和过于强的刚性,目前座管及车叉采用吸收冲击力强的碳纤等的受人注目。
碳钢:
未故意添加任何合金元素的铁(Fe)--碳(C)合金为碳钢,碳在钢中有提高强度的作用,含碳量越高,强度越好,但含碳量高于0.8%时,含碳量越高,钢越脆,因此在车架及前叉的材料为强度适中,塑性佳,易加工的中低碳钢,碳含量约0.25%---0.35%。
镁合金:
镁是极易燃烧的金属,早期摄影用镁光灯,即燃烧镁粉所造成强光,镁合金的重量及强度约为铝合金的2/3,虽然轻,但不易加工,且较脆,所以目前除ROCK-SHOX避震前叉外壳使用镁合金外,一般车架,极少使用。

④ 高碳钢的优缺点是什么

高碳钢就是传说中的铁架子车----HI-TEN。铝合金的当然要耐用一点,而且会轻很多。一般铝合金的车架比高碳钢的要贵好多倍。

高碳钢:优点:强度高,韧性好. 缺点:易生锈,腐烂,重量很大。铝合金: 优点:强度还行,重量较轻,不生锈,不腐烂。缺点:韧性不好比较脆(路感较硬)。

这种都是低端自行车材料,适合普通民众居家旅行之需!运拦 而高碳钢则是最廉价! 主攻市区平地,求轻快,铝合金的好; 主攻远郊坑地,求稳重,高碳钢的好!

使用和维护

车况检查

正常的骑乘使用是不须要任何技术的,但却是在自行车的维护中,最重要且最基本的一项,在骑乘前,对自行车的车况加以检查,是很重要,也是常被遗忘的,因此在骑车前,记得做以下的检查:

检查骑乘姿势尺寸:如果你骑的不是专属于自己的车,记得在骑车前将座垫调至适当高度。

检查各部位螺丝松紧:检查前后轮及座垫杆的快拆是否锁紧了,检查车把是否已固定好,其他螺丝是否有松脱情况。

检查轮胎:检查胎压是否足够,不足的话将之打到适当压力,检查胎壁是否有裂痕、割伤胎纹是否已经过浅,如果必要则须更换外胎。

检查刹车:试拉前后刹车,检查刹车是否可以确实刹停。

检查前车腕:刹住前刹车,将车身前后摇动,如有感到有晃动的间隙,表示前车腕须重新调整。

检查变速器:起步后先试着分别变前变速正悔与后变速,是否可以顺畅的变到各档速,是否会有奇怪的怪声。

以上内容参考:网络百旁清胡科-自行车

⑤ 山地自行车车身材质什么好

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。

  1. 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。

  2. 铝合金车架,优点:重量比较轻,不容易发生变化,加工比较容易,价格相对也较便宜。缺点:需要进行热处理才能增加强度,疲劳性比较差。

  3. 钛合金车架,优点:车架比较轻,强度大,而且骑感比较好,防腐蚀性高。缺点:价格比较贵。

  4. 镁合金车架,优点:加工性比较好,车架比较轻。缺点:刚性不够强,而且成本高,目前比较少见这类车架。

  5. 碳纤维车架,优点:车架比较轻,对冲击力的吸收比较好,而且可以轻易制作任何形状的车架。缺点:设计是应力的计算比较复杂,定型后尺寸不易更改,容易老化。

根据各种材质车架的特点来看,如果是以追求舒适为主,而且喜欢经典造型的人,而且要求不高的朋友,钢材的车架当然是最好的选择,比如迪卡依钢架山地车,如果是追求中等性能和轻量级的车子,预算不高的话,选择铝合金的车架最好不过,比如永久铝合金架山地车也是很不错的选择。

在所有材质的车架中,质量比较好,而且比较耐用多性能也很不错的就是钛合金的车架了,质感也是很迷人的,另外碳纤维的车架也是很不错的选择,这两种车架的车子适合做竞技使用,但是通常价格都比较昂贵。

⑥ 自行车高碳钢和铝合金哪个好

高碳钢和铝合金自行车各有优拆橘羡点和缺点。

高碳钢车架具有强度高、价格低的优点。旅拍但是由于它的重量过大,所以正逐渐被铝合金材料取代。目前只有较低端的自行车才会采用高碳钢车架。缺点是重量大,潮湿环境下容易生锈。

铝合金车架具有重量轻、弹性好、耐湿气、抗氧化性能好的优点。缺点就是造价比高碳钢高,强度不如高碳钢好。铝合金车架通常都做过热处理,所以价格相对高碳钢来说偏高。

自行车的选购技巧:

一、自行车的车架是最关键的位置之一,如果你看到的自行车的车架不是焊接处有一些不平整的话,那么说明这款自行车的质量问题不小,我们还是不选择为好,车架必须焊接口平滑才说明技术好。

二、在购买自行车的时候,要根据材料的强度和特点来来选择自行车,这点其实也是看焊接工艺的成熟情况,好的自行车正车的焊接都伍伏很紧密,而且几乎看不出痕迹,这样的自行车质量比较好。

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