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本帖最后由 尖峰 于 2013-4-9 16:44 编辑
最近在论坛各板块看到不少人在吐槽国产铝合金,貌似只有国外的铝合金才是好东西似的(当然国外的铝合金是比我们好一点的,但是也是铝合金) 。我原来玩自行车,而且一直在玩刀,所以对也了解过金属材料的一些知识(只是最基本的常识),以前我转过一篇关于自行车车架所用材料的对比的文章,但是被喷了,所以我也懒得再去复制,就简单说一下
大家不要瞧不起钢车架钢平叉那样显得很无知,作为一种工程材料钢具有不可比拟的优势,钢的强度和韧性很好,但是重而且有的钢材易锈蚀。铝合金虽然可以达到很高的硬度,具有轻量耐腐蚀的有点,但是作为工程材料来说它的强度不足和易产生金属疲劳(就是废了)是致命伤,弹性率和刚性低,所以用铝做车架需要很大的体积来补足车架所需的强度(所以你看到铝合金的车架都比较饱满好看,钢架完全不需要用那么多材料就可以达到相同的强度需要,就像国产越野车常用的摇篮车架和日本车常用的双梁铝合金车架那样)。
铬钼钢的性能如下:1.淬火性好。 2.对回火处理的抵抗性大。 3.回火脆性倾向少。 4.高温加工性好,加工后美观。 5.熔接性好。
简单点说钢比铝合金具有强度大和杨氏弹性模量大的先天机械优势,但是铝合金有一点很好,也是为什么铝合金材料越来越多的原因—— 轻量,法拉利的名言:大十匹不如轻十斤,轻量化能对车子的超空性能产生巨大杠杆效应,我本身就骑自行车的,所以我知道轻量化的魔力。第二点,铝合金因为铝本身极容易在表面氧化形成氧化铝膜(学过化学的人都知道啦)所以抗腐蚀程度很好,而用来做车架的大多是高拉力的铬钼钢管或者20#40#这类高碳钢管,比较易锈蚀(不锈钢因为钒等元素含量较高抗绣和抗磨性强了但是强度反倒有所下降)。第三点,钢的抗金属疲劳性比铝有意很多,所以刚能用的也比铝久,这也是为什么铝合金平叉的车有人开久了断平叉(飞断那些是因为铝合金材料先天强度不足特性导致的,因为硬度高所以比较脆)
关于车用金属材料本来还有很多方面的属性去考量,对骑乘品质影响最大的就是金属材料的弹性系数,最好的就是钢的啦与钢相似的有碳纤维和工程塑料(分子材料),钛合金的过软,铝合金和镁合金硬过头了,但是因为我也忘得差不多了,也懒得去找以前存的资料就不说了(pdf的要转成文字麻烦),就随便上网找了点几种材料的对比数据,可能具体数据会有误但应该差别不大。
彈性係數(剛性) 降伏點 重量
鋁 10-11 11-59(4-22退火後) 168.5
鋼 30 46-162 490
鈦 15-16.5 40-120 280
对了还有一点要着重提一下,7000系的铝合金神是神,但是它神的地方我们不要理解错误了,别老开口闭口就7075了,7000系的铝合金尤其7075经过t6热处理以后硬度很高,属于航空级别的材料(过去是美国军方的一种机密金色,用于做战斗机外壳,铝中添加了大量的锰,使得硬度非常的高,但是脆性也是非常的大,其金属具有特殊的分子方向型,这种方向性成就了这种合金的朝硬度,所以这种铝不适合用于铸造件的生产,通常是金属合成后,锻造在cnc切割,以保持其金属分子方向性。目前世界上只有几个不多的工厂可以对其进行铸造保持分子方向性,如德国的西塔公司,就能铸造生产7075龙头。),但是硬度高强度韧度必然就要下降,所以说7000系的铝合金反倒没有那么适合作为车架主要承重件,应该比较适合做一些螺丝啊,手把啊换挡杆啊等不需要承受很大强度的部件。像轮毂和车架选择6061 t6这一类的6000系铝合金和类似性能的或许会更适合,(铝合金标号也很多,6000系和7000系现在比较常见),铝合金材料必须进行热处理,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。
7005铝合金主要掺杂元素是4.5%锌与1.4%的镁,一般说来7字头的铝合金强度较6字头的铝合金要来的高:
铝合金7005-T6的抗张强度是51000psi;
铝合金6061-T6的抗张强度是45000psi。
铝合金7005-T6的伏降强度是42000psi;
铝合金6061-T6的伏降强度是40000psi。
虽然7字头的铝合金强度较6字头来的好,不过这并不代表7字头的铝合金一定比较好。因为7字头的合金含量高于6%,虽然强度较佳,但是在车架的成型性和焊接性上都比6字头的铝合金要差。也因此目前像是捷安特与美利达的液压成形车架都是采用铝合金60XX去制造的。
一般说来,相同设计的两支铝合金6061和7005的车架,6系列的铝合金比较有韧性;7系列的铝合金则比较死硬。然而车架的几何设计和加工技术可以弥补合金先天上踩踏的感觉,
所以铝合金6061的车架未必会比7005来的差,也因此我才会说"没有铝合金7字头一定比铝合金6字头来的好的说法"。
整体来讲,6061是较好的材料。由于7005含其他金属比例高,所以焊接,处理都比较困难,尤其是7075(后两个数字代表含合金比例)它的比例更高,所以一般是不能用作车架的材料。相比之下,6061由于含其他金属比例较低,因此可以通过异型,各种处理来增加它的强度和减低它的风阻,甚至可以做到3次抽管来减低重量。相比之下,钢材料是多麽的容易处理,性能也是多麽的好,国产车你要是肯舍得用点好钢在车架上那也不至于那么次!
哈哈,打完收工,有我自己打的,也有我去网上东拼西凑弄来的,但是思路还是我的思路,反正大家爱吐槽就吐槽,有交流才有进步,要玩车就该了解车,整天只看样子和动力参数简直弱爆了,只有大家把讨论水平提高个档次我们的玩车氛围才有救。
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