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標(biāo)題: 運(yùn)動(dòng)自行車架用材的分析及詳述----完美的車架是用什么做的 [打印本頁(yè)]

作者: 機(jī)場(chǎng)人家 時(shí)間: 2011-4-11 14:05
標(biāo)題: 運(yùn)動(dòng)自行車架用材的分析及詳述----完美的車架是用什么做的
鈦合金是首選：
鈦合金是廣泛地運(yùn)用于航空航天技術(shù)領(lǐng)域的高性能材料，其重量輕、強(qiáng)度高、韌性好、耐腐蝕是其最顯著的特點(diǎn)。對(duì)于制作自行車架來(lái)說(shuō)，在眾多的金屬材料中，鈦合金是唯一同時(shí)具有高強(qiáng)度、低密度，極好的抗疲勞和耐腐蝕性能，以及較低的彈性模數(shù)的材料，因此它是十分理想地制作車架的材料。此外，鈦合金也廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療器械、化工設(shè)備、軍工及運(yùn)動(dòng)器材等領(lǐng)域。由于加工工藝復(fù)雜，材料價(jià)格昂貴，這是造成產(chǎn)品價(jià)格較高的主要原因。
　　鈦合金和很多合金金屬一樣，也是由鈦與一些有用的金屬成份組成，以滿足對(duì)材料性能的要求，但其主要成份中鈦占到90%以上。在航空航天技術(shù)中廣泛應(yīng)用的是兩種合金，既Ti6AL4V（6％鋁，4％釩，90％鈦）和Ti3AL2.5V（3％鋁，2.5％釩，94.5％鈦）。Ti3AL2.5V是用于制造高強(qiáng)度管材的專用材料Ti6AL4V則主要用于航空航天領(lǐng)域中機(jī)身的制造。3 H% _/ j5 N- ?) z* d. Y7 L2 h# K
　　作為制作高檔的自行車車架的材料應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和硬度，鈦合金將是一種極好的選擇。不僅其重量?jī)H為鋼的50％，且強(qiáng)度重量比比鉻鉬鋼高28.4％。鈦合金同時(shí)具備很好的抗疲勞的性能，疲勞極限是鋼的兩倍，鋁合金車架在使用較長(zhǎng)時(shí)間以后在這方面也無(wú)法與鈦合金車架相比。作為應(yīng)用在自行車架上的高強(qiáng)度和低密度的鈦合金材料，它不僅會(huì)讓車架重量輕、強(qiáng)度高而且會(huì)讓車架更經(jīng)久耐用。
# P+ G3 a4 p/ M9 |& s　　鈦合金具有極好的抗腐蝕性能，事實(shí)上，作為自行車架的使用，它的表面不需要涂漆保護(hù)，因?yàn)樗粫?huì)象鐵和鋁車架那樣生銹或腐蝕，并耐酸雨、紫外線、潮濕等的侵蝕，所以你不必?fù)?dān)心其金屬表面會(huì)因裸露在空氣中形成凹陷、銹蝕。
高強(qiáng)高韌β型鈦合金。
1 M5 q% c4 b, M) F" w; S5 ~) K　　β型鈦合金具有良好的冷熱加工性能，易鍛造，可軋制、焊接，可通過(guò)固溶-時(shí)效處理獲得較高的機(jī)械性能、良好的環(huán)境抗力及強(qiáng)度與斷裂韌性的很好配合。新型高強(qiáng)高韌β型鈦合金最具代表性的有以下幾種[26,30]:
+ b. }( F0 C* w　　Ti1023（Ti-10v-2Fe-#al），該合金與飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中常用的30CrMnSiA高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼性能相當(dāng)，具有優(yōu)異的鍛造性能；# [' a4 [4 d3 m' K0 w
　　Ti153（Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn），該合金冷加工性能比工業(yè)純鈦還好，時(shí)效后的室溫抗拉強(qiáng)度可達(dá)1000MPa以上；
2 d6 r! n: N& ^/ P1 d! |; x* }　　β21S（Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si），該合金是由美國(guó)鈦金屬公司Timet分部研制的一種新型抗氧化、超高強(qiáng)鈦合金，具有良好的抗氧化性能，冷熱加工性能優(yōu)良，可制成厚度為0.064mm的箔材；
% S! F! J0 ~2 ]6 |5 @& M' y日本鋼管公司（NKK）研制成功的SP-700（Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe）鈦合金，該合金強(qiáng)度高，超塑性延伸率高達(dá)2000％，且超塑成形溫度比Ti-6Al-4V低140℃，可取代Ti-6Al-4V合金用超塑成型-擴(kuò)散連接（SPF/DB）技術(shù)制造各種航空航天構(gòu)件；
& o# Q A+ K; N" o( \- }- U/ G3 K& {　　俄羅斯研制出的BT-22（TI-5v-5Mo-1Cr-5Al），其抗拉強(qiáng)度可達(dá)1105MPA以上。) p2 u. i0 I# p; W1 D' s( s1 `: M) V
8 W) i; B4 g# } a( n8 P0 M
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作者: 機(jī)場(chǎng)人家 時(shí)間: 2011-4-11 14:08
鈧合金，鈧和鋁混和后，只要極小的百分比就可以獲得強(qiáng)度的極大提升，使得鋁的抗氧化能力直線上升，鈧鋁合金可以很容易的制造出1000克的公路車架和1200克的越野車架，但由于鈧是地球上排位在前十的稀有金屬，所以獲得和成本都極高，現(xiàn)在全球只有兩家車架廠可以生產(chǎn)鈧合金車架，其中一家在臺(tái)灣。

鈹合金9 X5 s8 S( A* Y/ b5 r9 J0 E3 a
比重(1.84)與鎂大致相同，遠(yuǎn)比鋁、鈦輕，而且在比重為 4以下的金屬中，具有超群的耐熱性。鈹鋁合金比金屬鈹便宜、加工性好，比鋁合金重量輕、彈性好的性質(zhì)，是一種理想的材料~

鎂鋁合金(傳說(shuō)中的美女合金)
0 ~; d: l: m1 i$ p+ V用其壓鑄的零部件輕薄，具有表面光亮，質(zhì)量輕，強(qiáng)度重量比高，尺寸穩(wěn)定性，　　　吸震性好，散熱快，及易加工等特點(diǎn)。: B- z7 R) m) p, y3 L0 O

作者: 機(jī)場(chǎng)人家 時(shí)間: 2011-4-11 14:17
本帖最后由機(jī)場(chǎng)人家于 2011-4-11 14:19 編輯

鋁合金, E0 A" s* _  W6 _" e, y
以鋁為基礎(chǔ)的合金總稱。主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。
4 O2 |* t1 d- y! H' E) \8 _: Z. v鋁合金密度低，但比強(qiáng)度高，接近或超過(guò)優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量?jī)H次于鋼。
' A) w3 u, R6 E+ C( e8 }' u% q鋁合金分兩大類：鑄造鋁合金，在鑄態(tài)下使用；變形鋁合金，能承受壓力加工，力學(xué)性能高于鑄態(tài)。可加工成各種形態(tài)、規(guī)格的鋁合金材。主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用門窗等。
4 E: \" A8 S6 H鋁合金按加工方法可以分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金又分為不可熱處理強(qiáng)化型鋁合金和可熱處理強(qiáng)化型鋁合金。不可熱處理強(qiáng)化型不能通過(guò)熱處理來(lái)提高機(jī)械性能，只能通過(guò)冷加工變形來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化，它主要包括高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁以及防銹鋁等?？蔁崽幚韽?qiáng)化型鋁合金可以通過(guò)淬火和時(shí)效等熱處理手段來(lái)提高機(jī)械性能，它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。
6 i) R2 _" _9 l8 v' r4 n鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機(jī)械性能，物理性能和抗腐蝕性能。
+ l( R* Y: E5 M& C3 @# t鑄造鋁合金按化學(xué)成分可分為鋁硅合金，鋁銅合金，鋁鎂合金和鋁鋅合金。
9 z$ m: V( E# }- h, G. m: B/ t1 s3 m
不同牌號(hào)鋁合金的典型用途
: `+ _# H* B* L- F, X9 v: `1050 食品、化學(xué)和釀造工業(yè)用擠壓盤管，各種軟管，煙花粉 5 k, a0 t' u  |- X$ i% W, e
1060 要求抗蝕性與成形性均高的場(chǎng)合，但對(duì)強(qiáng)度要求不高，化工設(shè)備是其典型用途 " g$ C9 o* B; C) n1 [
1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蝕性但不要求有高強(qiáng)度的零件部件，例如化工產(chǎn)品、食品工業(yè)裝置與貯存容器、薄板加工件、深拉或旋壓凹形器皿、焊接零部件、熱交換器、印刷板、銘牌、反光器具 ! z- k0 F4 ]1 s
1145 包裝及絕熱鋁箔，熱交換器
' A% K; Y$ ]* h6 h) b* G8 j1199 電解電容器箔，光學(xué)反光沉積膜 ' o. o5 H1 ?  z. Q
1350 電線、導(dǎo)電絞線、匯流排、變壓器帶材
7 Z/ T8 j( B5 \* `2 h, @: y2011 螺釘及要求有良好切削性能的機(jī)械加工產(chǎn)品 # s7 [3 C& d8 l! \
2014 應(yīng)用于要求高強(qiáng)度與硬度（包括高溫）的場(chǎng)合。飛機(jī)重型、鍛件、厚板和擠壓材料，車輪與結(jié)構(gòu)元件，多級(jí)火箭第一級(jí)燃料槽與航天器零件，卡車構(gòu)架與懸掛系統(tǒng)零件 " O7 ], N+ i5 P0 x1 f$ ^2 V  B4 m: z
2017 是第一個(gè)獲得工業(yè)應(yīng)用的2XXX系合金，目前的應(yīng)用范圍較窄，主要為鉚釘、通用機(jī)械零件、結(jié)構(gòu)與運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件，螺旋槳與配件 # @5 D$ \! o, W0 V/ m5 W: _0 |
2024 飛機(jī)結(jié)構(gòu)、鉚釘、導(dǎo)彈構(gòu)件、卡車輪轂、螺旋槳元件及其他種種結(jié)構(gòu)件
& e1 U5 |2 k+ m2 m5 t: M2036 汽車車身鈑金件
) a+ g# u1 h4 T2048 航空航天器結(jié)構(gòu)件與兵器結(jié)構(gòu)零件 # O, ?0 k; e) z
2124 航空航天器結(jié)構(gòu)件
# X, d9 M% o/ P" B6 M& ?2218 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸頭，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪和壓縮機(jī)環(huán)
% f9 {4 R2 K5 v5 w+ M6 g2219 航天火箭焊接氧化劑槽，超音速飛機(jī)蒙皮與結(jié)構(gòu)零件，工作溫度為-270~300攝氏度。焊接性好，斷裂韌性高，T8狀態(tài)有很高的抗應(yīng)力腐蝕開裂能力
/ M" J4 q8 f* j) `+ u+ Q( R9 [' ?2319 焊拉2219合金的焊條和填充焊料
8 p: y: ^7 j7 M6 W8 N. K% u2618 模鍛件與自由鍛件。活塞和航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件 ( M; |# @8 @' [2 Y# K
2A01 工作溫度小于等于100攝氏度的結(jié)構(gòu)鉚釘   B5 D+ X# s2 a8 B5 L2 |
2A02 工作溫度200~300攝氏度的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向壓氣機(jī)葉片 6 E8 a2 a4 I  ?/ Q
2A06 工作溫度150~250攝氏度的飛機(jī)結(jié)構(gòu)及工作溫度125~250攝氏度的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘 ! Z. k& i0 H* w  o) v4 b. k: }
2A10 強(qiáng)度比2A01合金的高，用于制造工作溫度小于等于100攝氏度的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘 ; m. V6 ]3 m# V! H5 u# W% r8 u) n
2A11 飛機(jī)的中等強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件、螺旋槳葉片、交通運(yùn)輸工具與建筑結(jié)構(gòu)件。航空器的中等強(qiáng)度的螺栓與鉚釘 & ]9 @8 b5 Z8 G* B. `1 N+ L
2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、鉚釘?shù)?，建筑與交通運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件 ( {5 G5 r  i. l2 Y% \( ?. O5 w  G
2A14 形狀復(fù)雜的自由鍛件與模鍛件 3 h  ^7 Q4 o2 [( y) l
2A16 工作溫度250~300攝氏度的航天航空器零件，在室溫及高溫下工作的焊接容器與氣密座艙 . R  C* F( n/ s
2A17 工作溫度225~250攝氏底的航空器零件 / y7 M/ @. `) p( ?! @5 c
2A50 形狀復(fù)雜的中等強(qiáng)度零件 : u/ o5 B# T4 b
2A60 航空器發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)輪、導(dǎo)風(fēng)輪、風(fēng)扇、葉輪等 4 s; `) T' y+ @
2A70 飛機(jī)蒙皮，航空器發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、導(dǎo)風(fēng)輪、輪盤等 ! u5 G7 x5 k5 M
2A80 航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片、葉輪、活塞、漲圈及其他工作溫度高的零件 : B4 M( k0 c" V" y3 B- i* }, B
2A90 航空發(fā)動(dòng)機(jī)活塞
' R% E  q5 Y4 m/ I- L3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蝕性可焊性好的零件部件，或既要求有這些性能又需要有比1XXX系合金強(qiáng)度高的工作，如廚具、食物和化工產(chǎn)品處理與貯存裝置，運(yùn)輸液體產(chǎn)品的槽、罐，以薄板加工的各種壓力容器與管道 : p+ y* U/ }1 H: _) [
3004 全鋁易拉罐罐身，要求有比3003合金更高強(qiáng)度的零部件，化工產(chǎn)品生產(chǎn)與貯存裝置，薄板加工件，建筑加工件，建筑工具，各種燈具零部件
$ A& x" ?2 b/ K* @0 A3105 房間隔斷、檔板、活動(dòng)房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶蓋、瓶塞等   p  u9 y+ @' h7 j/ m
3A21 飛機(jī)油箱、油路導(dǎo)管、鉚釘線材等；建筑材料與食品等工業(yè)裝備等
' ]3 u  H: b5 m# Y6 R+ I. T& p5005 與3003合金相似，具有中等強(qiáng)度與良好的抗蝕性。用作導(dǎo)體、炊具、儀表板、殼與建筑裝飾件。陽(yáng)極氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并與6063合金的色調(diào)協(xié)調(diào)一致
/ @- Y8 K7 f6 ~& b) N6 w5050 薄板可作為致冷機(jī)與冰箱的內(nèi)襯板，汽車氣管、油管與農(nóng)業(yè)灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、異形材和線材等 . @  i% c" a8 b1 o; q
5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蝕性、可燭性、疲勞強(qiáng)度與中等的靜態(tài)強(qiáng)度，用于制造飛機(jī)油箱、油管，以及交通車輛、船舶的鈑金件，儀表、街燈支架與鉚釘、五金制品等 , o* L. P+ Y0 r" [
5056 鎂合金與電纜護(hù)套鉚釘、拉鏈、釘子等；包鋁的線材廣泛用于加工農(nóng)業(yè)捕蟲器罩，以及需要有高抗蝕性的其他場(chǎng)合 * ~5 i! D: W: E# o* D
5083 用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強(qiáng)度的場(chǎng)合，諸如艦艇、汽車和飛機(jī)板焊接件；需嚴(yán)格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔、鉆探設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈元件、裝甲等 # z8 m) F% T1 ?6 }0 [" o
5086 用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強(qiáng)度的場(chǎng)合，例如艦艇、汽車、飛機(jī)、低溫設(shè)備、電視塔、鉆井裝置、運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈零部件與甲板等
. s0 h; u- \" i. j5154 焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶結(jié)構(gòu)與海上設(shè)施、運(yùn)輸槽罐 : r9 T; j- p+ [6 M7 X( A  q) p
5182 薄板用于加工易拉罐蓋，汽車車身板、操縱盤、加強(qiáng)件、托架等零部件 ( B( ?7 j5 r' L" z# {4 c) w
5252 用于制造有較高強(qiáng)度的裝飾件，如汽車等的裝飾性零部件。在陽(yáng)極氧化后具有光亮透明的氧化膜
( _3 e- I/ X9 B5254 過(guò)氧化氫及其他化工產(chǎn)品容器
$ ?0 B8 a1 B: |; Y$ U5356 焊接鎂含量大于3%的鋁-鎂合金焊條及焊絲
7 I) S5 [& _# v! J" [1 H5454 焊接結(jié)構(gòu)，壓力容器，海洋設(shè)施管道
& P0 e+ _5 t9 U2 I! @% D: I5456 裝甲板、高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶材料
7 I9 A- \( N% r; ?( k% M9 t) a% E5457 經(jīng)拋光與陽(yáng)極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件
, I6 h& g% o  c4 e. d5652 過(guò)氧化氫及其他化工產(chǎn)品貯存容器 8 O0 X& W$ {$ s
5657 經(jīng)拋光與陽(yáng)極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件，但在任何情況下必須確保材料具有細(xì)的晶粒組織 4 r: W. ]( Z& _, n
5A02 飛機(jī)油箱與導(dǎo)管，焊絲，鉚釘，船舶結(jié)構(gòu)件
) {3 U; D7 ?6 A: \5A03 中等強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)，冷沖壓零件，焊接容器，焊絲，可用來(lái)代替5A02合金 3 u( C, n/ O: @% d* ~# S$ v
5A05 焊接結(jié)構(gòu)件，飛機(jī)蒙皮骨架 0 b5 S% m7 e2 f( b, A
5A06 焊接結(jié)構(gòu)，冷模鍛零件，焊拉容器受力零件，飛機(jī)蒙皮骨部件
4 h) B. c) Q$ i% Y8 K2 p5A12 焊接結(jié)構(gòu)件，防彈甲板 8 \/ N* m$ G0 N% l- ^6 S& T
6005 擠壓型材與管材，用于要求強(qiáng)高大于6063合金的結(jié)構(gòu)件，如梯子、電視天線等 ! W7 k; r8 @4 Q6 ?4 I
6009 汽車車身板
1 l, G7 Y  H* W+ l6010 薄板：汽車車身
6061 要求有一定強(qiáng)度、可焊性與抗蝕性高的各種工業(yè)結(jié)構(gòu)性，如制造卡車、塔式建筑、船舶、電車、家具、機(jī)械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材
9 F5 t4 b1 b0 y! x$ r, x6063 建筑型材，灌溉管材以及供車輛、臺(tái)架、家具、欄柵等用的擠壓材料
/ s) q4 i, S/ d3 K6066 鍛件及焊接結(jié)構(gòu)擠壓材料
* z, }. `$ l4 B9 w) S5 ?: D- Z3 M) s6070 重載焊接結(jié)構(gòu)與汽車工業(yè)用的擠壓材料與管材 * n3 `( h. ?! S" X
6101 公共汽車用高強(qiáng)度棒材、電導(dǎo)體與散熱器材等
" n8 `. }1 [( Z- r4 K. m6151 用于模鍛曲軸零件、機(jī)器零件與生產(chǎn)軋制環(huán)，供既要求有良好的可鍛性能、高的強(qiáng)度，又要有良好抗蝕性之用 / E, g5 I; \; j5 n/ ~' Q5 g
6201 高強(qiáng)度導(dǎo)電棒材與線材
/ @) I3 H. X) J6205 厚板、踏板與耐高沖擊的擠壓件 / X% n' z5 u! S8 B" m4 A
6262 要求抗蝕性優(yōu)于2011和2017合金的有螺紋的高應(yīng)力零件 5 m( I5 |5 T& C) o( b* Q& v1 B
6351 車輛的擠壓結(jié)構(gòu)件，水、石油等的輸送管道 - o1 t  a" S! m; [/ e
6463 建筑與各種器具型材，以及經(jīng)陽(yáng)極氧化處理后有明亮表面的汽車裝飾件 - j, v5 \8 z1 Y
6A02 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件，形狀復(fù)雜的鍛件與模鍛件 3 p( h" u8 M8 E0 }. V! a1 f
7005 擠壓材料，用于制造既要有高的強(qiáng)度又要有高的斷裂韌性的焊接結(jié)構(gòu)，如交通運(yùn)輸車輛的桁架、桿件、容器；大型熱交換器，以及焊接后不能進(jìn)行固熔處理的部件；還可用于制造體育器材如網(wǎng)球拍與壘球棒
) x2 W+ s6 _% L7039 冷凍容器、低溫器械與貯存箱，消防壓力器材，軍用器材、裝甲板、導(dǎo)彈裝置 7 e3 T0 r" a( c1 l0 f- ~% N! J+ C' z
7049 用于鍛造靜態(tài)強(qiáng)度與7079-T6合金的相同而又要求有高的抗應(yīng)力腐蝕開裂勇力的零件，如飛機(jī)與導(dǎo)彈零件——起落架液壓缸和擠壓件。零件的疲勞性能大致與7075-T6合金的相等，而韌性稍高 , e( s& }; [2 Z8 Z4 K5 v1 y$ |
7050 飛機(jī)結(jié)構(gòu)件用中厚板、擠壓件、自由鍛件與模鍛件。制造這類零件對(duì)合金的要求是：抗剝落腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂能力、斷裂韌性與抗疲勞性能都高 2 k2 P' h6 h, d0 x. D% `
7072 空調(diào)器鋁箔與特薄帶材；2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材與管材的包覆層
1 ]2 K6 M" Q6 d# z7075 用于制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)及期貨他要求強(qiáng)度高、抗腐蝕性能強(qiáng)的高應(yīng)力結(jié)構(gòu)件、模具制造
. ]5 R. W# b, Q( L3 o7175 用于鍛造航空器用的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)性。T736材料有良好的綜合性能，即強(qiáng)度、抗剝落腐蝕與抗應(yīng)力腐蝕開裂性能、斷裂韌性、疲勞強(qiáng)度都高
, m  E  o7 C" F7178 供制造航空航天器的要求抗壓屈服強(qiáng)度高的零部件 & y& h$ p  [  _9 z* T' Q/ m+ R
7475 機(jī)身用的包鋁的與未包鋁的板材，機(jī)翼骨架、桁條等。其他既要有高的強(qiáng)度又要有高的斷裂韌性的零部件 + i  `3 |: E  u" A! T
7A04 飛機(jī)蒙皮、螺釘、以及受力構(gòu)件如大梁桁條、隔框、翼肋、起落架等 2 k0 ~8 ?' e4 C: T/ C5 I. s
# i2 B. v0 }3 Y! `6 ]4 V

8 i3 ]2 I; k$ q- u7 g3 A$ ^+ H) p
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作者: 機(jī)場(chǎng)人家 時(shí)間: 2011-4-11 14:26
本帖最后由機(jī)場(chǎng)人家于 2011-4-11 18:19 編輯

目前，可以制造自行車車架的材料主要有以下幾種：鋼，鋁合金，鈦合金，鎂合金，鈧合金，碳纖維等等，一般市場(chǎng)上出現(xiàn)的車架主要有鋼，鋁合金，鈦合金，碳纖維。鈧合金和鎂合金是最近的新興材料，比較少見。

要了解這些材料的特性，就有必要知道一些基本的概念和參數(shù)

1．強(qiáng)度（STRENGTH）。假設(shè)掛在金屬棒另一端的重量，重到足以使金屬棒產(chǎn)生永久的變形，也就是說(shuō)，當(dāng)移開重物時(shí)，金屬棒仍然呈現(xiàn)彎曲，無(wú)法完全回復(fù)原狀，即所謂的降伏(yield)。使材料達(dá)到降伏的力量因材料不同而不同，這就是所謂的強(qiáng)度。強(qiáng)度和車架的耐用度相關(guān)但和騎乘品質(zhì)無(wú)關(guān)。強(qiáng)度 (strength)由材料的降伏強(qiáng)度(yield strength)決定。降伏強(qiáng)度和車架管材的品質(zhì)、熱處理制程及合金成份(某些品牌型式)有相當(dāng)大的關(guān)系。

2.
  ^* t- q) p1 Q剛性 (STIFFNESS) 假設(shè)一根金屬棒的一端固定在夾具上，另一端加上一定的重量使得這根金屬棒暫時(shí)彎曲，當(dāng)把那個(gè)重物移開時(shí)，金屬棒立即回復(fù)原來(lái)的型狀。同樣的重量加諸于不同材料時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的彎曲程度，這就是剛性。剛性影響車架的騎乘品質(zhì)，因?yàn)檐嚰茏钆略谡ｒT乘時(shí)發(fā)生變型。剛性決定于材料的彈性系數(shù)，而相當(dāng)重要的是彈性系數(shù)和金屬的品質(zhì)及其合金的成份無(wú)關(guān)。舉例來(lái)說(shuō)，所有種類的鋼，基本上具有相同的彈性系數(shù)。

3．重量(WEIGHT)除了強(qiáng)度和剛性之外，重量也是一個(gè)議題。和剛性一樣，重量受到材料合金成份的影響相當(dāng)輕微。即便你的車架貼著"Lite Steel TM"(輕量化鋼材)，事實(shí)上，所有的鋼材幾乎具有相等的重量。以下就是常見的幾種材料的一些特性

彈性系數(shù)(剛性) 強(qiáng)度 (降伏點(diǎn) ) 重量(千克/立方米)

鋼材
   30       46---162       7800---8200

鋁合金
   10-11    11-59(4-22退火后)    2700—3200

鈦合金
15-16.5　　　 40-120　　　    4500—4700

要注意，剛性和重量和材料的品質(zhì)、熱處理或合金成份無(wú)關(guān)。舉例來(lái)說(shuō)，所有的車用鋼管，從大賣場(chǎng)的廉價(jià)單車到價(jià)值數(shù)千美元的單車都有相同的彈性系數(shù)30，以及490的重量。

由上表中我們可以看出，用這幾種材料做車架，在管材的形狀和厚度相同的情況下，鋁制車架的剛性只有鋼制車架的三分之一，鈦制車架也只有鋼制車架的二分之一的鋼性。也就是說(shuō)，鋼的車架是最結(jié)實(shí)的。當(dāng)然實(shí)際情況下沒(méi)有人會(huì)這樣做車架，所以這個(gè)結(jié)論也就是不客觀的了。

關(guān)于鋁

鋁作為一種在運(yùn)動(dòng)自行車上使用最廣泛的材料，最大的優(yōu)點(diǎn)就是他的重量。鋁的剛性和強(qiáng)度都很低，但是鋁可以通過(guò)增加單位體積上的材料來(lái)彌補(bǔ)這一缺憾，而重量仍然不大。另外相對(duì)于其他的運(yùn)動(dòng)自行車的高級(jí)材料，鋁的價(jià)格很低。目前使用在高檔鋁架上的鋁材（6000系列、7000系列）都是運(yùn)用在航天方面的高級(jí)鋁材。和一般的普通鋁材相比，這些鋁材無(wú)論是在強(qiáng)度還是剛性上都有顯著的提高。而且廠家為了保證強(qiáng)度，都采取了使用較粗的管材、增大橫截面積的做法，所以大多數(shù)的鋁車架看起來(lái)都很粗獷。鋁長(zhǎng)時(shí)間使用外觀不怎么變化。鋁本身是很容易受腐蝕的金屬，在空氣中幾乎不存在沒(méi)有被氧化的鋁，放置在空氣中馬上被氧化而形成很薄的氧化膜。為什么不生銹呢？原因是該氧化膜達(dá)到一定的程度時(shí)防止繼續(xù)生銹，形成致密的氧化膜（三氧化二鋁）。該氧化膜幾乎是無(wú)色因此外觀上不容易發(fā)現(xiàn)變化(有時(shí)會(huì)發(fā)白)

以上都是鋁的優(yōu)點(diǎn)，但是這種材料也有兩個(gè)致命的缺點(diǎn)。

1．鋁的金屬疲勞性很差，為了說(shuō)明這一點(diǎn)，我們看下面的幾幅圖。（圖欠奉）

我們可以很明顯的看到，鋁的可樂(lè)罐很輕易的就被捏出了口子，而鋼的水果罐頭則安然無(wú)恙。鋁材做的自行車架的致命弱點(diǎn)就是騎這種材料制造的自行車時(shí)，騎的次數(shù)越多，應(yīng)力發(fā)生的次數(shù)也高，強(qiáng)度也顯著引起變化。近來(lái)為了謀求輕量，許多車架使用薄料來(lái)制作(薄的程度已達(dá)到極限)。這些都是使用沒(méi)有疲勞極限的鋁合金來(lái)制作車架，這也就是為什么在專業(yè)的使用強(qiáng)度下一個(gè)鋁架只能支持2-3年的原因。

2．鋁沒(méi)有彈性，無(wú)法吸收騎行的震動(dòng)。用鋁材制作的硬尾車架會(huì)把絕大多數(shù)的震動(dòng)直接傳遞到騎手的身體上。這就使鋁車架坐起來(lái)相當(dāng)?shù)念嶔?，乘騎的舒適感很差。

由于鋁的這兩個(gè)缺陷，使得它不適合做一般的硬尾車架。但是競(jìng)賽的XC越野車架大多數(shù)使用鋁合金，這是因?yàn)殇X的重量可以做到很輕，而通過(guò)熱處理和抽管技術(shù)也可以獲得很大的強(qiáng)度，這就使得鋁車架的競(jìng)賽性能很好（競(jìng)賽性能當(dāng)然不會(huì)考慮選手的舒適程度和產(chǎn)品的使用壽命了）。

而全減震車就沒(méi)有這些顧忌了。由于擁有完全獨(dú)立的減震結(jié)構(gòu)用于吸收震動(dòng)，并加上更為厚實(shí)和柔軟的把膠和坐墊，鋁沒(méi)有彈性的缺點(diǎn)被完全的中和掉了。另外，鋁較輕的質(zhì)量使得它可以作成更大的截管面積，并在需要強(qiáng)度的地方進(jìn)行局部的補(bǔ)強(qiáng)。所以說(shuō)，鋁是比較成熟而可靠的材料，并且在制作全減震車架的時(shí)候更有優(yōu)勢(shì)。

關(guān)于鋼

鋼是一種歷史悠久的材料，從最普通的民用自行車到高端的競(jìng)賽級(jí)車輛，都或多或少的使用著鋼材。除了冶煉技術(shù)的完善之外，鋼也有其它材料所不能代替的優(yōu)點(diǎn)：

1．加工性能好，鉻鉬鋼是歷史最悠久的自行車素材，對(duì)它的研究時(shí)間也最長(zhǎng)，因此它的加工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的程度。

2．強(qiáng)度大，從上文中我們可以看出相同體積下的鋼材的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋁合金和鈦合金，因此合格的鋼架的強(qiáng)度都可以讓人放心。

3．乘騎感舒適，鋼是一種具有良好的彈性的金屬，用鋼制作的車架，可以吸收騎行過(guò)程中所帶來(lái)的震動(dòng)。因此鋼架不會(huì)向鋁架那樣讓人感覺不舒服，特別適合用來(lái)做旅行車架。

4．鋼的金屬疲勞性要比鋁強(qiáng)的多（從上文中的實(shí)驗(yàn)我們就可以看出來(lái)了），所以在相同的使用條件下，鋼架的壽命也會(huì)比鋁架長(zhǎng)得多。

當(dāng)然，鋼架也有其不可克服的缺點(diǎn)：

1．重量，在極度追求器材輕量化的今天，鋼7。8/立方厘米的質(zhì)量讓所有人對(duì)他望而卻步。雖然可以使用輕量化的鋼材，并且用抽管技術(shù)把管壁抽得極薄，可是還是很難把鋼架的重量減到1600克以下。而很多鋁架的重量只有1400克左右。這也就是在競(jìng)賽級(jí)別的車架中很少看見鋼架的緣故。

2．生銹，相對(duì)于其他的材料，鋼是比較容易生銹的。生銹會(huì)使鋼的強(qiáng)度大幅度的下降，減少使用壽命。所以必須采取種種手段來(lái)防止鋼材生銹。

所以如果不是追求競(jìng)賽級(jí)的重量，又考慮車架的耐用程度的話，鋼架無(wú)疑是很好的選擇。

但是需要指出的是，目前國(guó)內(nèi)好的鋼架要比好的鋁架難找。首先好的綱架并不便宜，向雷諾853系列的高級(jí)鋼架要好幾千，而意大利colnago的鋼架則要上萬(wàn)。另外由于人們對(duì)鋁架的偏愛，使得鋼架難以銷售。隨著國(guó)內(nèi)的自行車巨人——中華自行車公司的倒閉，好的鋼架在國(guó)內(nèi)幾乎絕跡了，這真是一個(gè)遺憾??！關(guān)于鈦
鈦是一種新興的金屬，這種新材料具有非常優(yōu)越的性能，是制作頂級(jí)車架的最好的材料之一。

1．鈦合金可以制作重量很輕強(qiáng)度又很大的車架，從上表中可以看出，鈦的強(qiáng)度和鋼差不多，但是重量也只有鋼的一半多一點(diǎn)，因此同樣強(qiáng)度的鈦合金車架會(huì)比鋼車架輕很多。

2．鈦合金具有非常好的彈性，這使得它在吸收騎行振動(dòng)方面功不可沒(méi)。用鈦合金制作的車架具有非常良好的舒適性，而且鈦是一種具有記憶性的金屬，它在自己的形變范圍內(nèi)幾乎具有無(wú)限的使用壽命，也就是說(shuō)購(gòu)買鈦合金車架是一種一勞永逸的方法。（笑）一般來(lái)說(shuō)，在專業(yè)的使用條件下，鋁合金車架的使用壽命是2年，鋼車架是8年，而鈦車架則可以達(dá)到20年左右。

3．在正常的條件下，鈦幾乎不會(huì)發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象。

有其利就回有其弊，鈦合金也有其不可避免的缺點(diǎn)，目前來(lái)說(shuō)最頭痛的就是一個(gè)字：貴??！

按照金屬的含量來(lái)說(shuō)，鈦其實(shí)并不是稀有金屬?？墒亲匀粻顟B(tài)的鈦元素一般以二氧化鈦的形式存在著，提煉加工過(guò)程復(fù)雜，技術(shù)要求高，并花時(shí)間因此成本高。再有溶接加工極為困難，因?yàn)殁伜脱醯挠H和力極強(qiáng)，和空氣接觸后馬上變成二氧化鈦，而二氧化鈦硬而脆，該部分的強(qiáng)度會(huì)不斷下降。必須用惰性氣體小心焊接。通常所說(shuō)的Tig焊接是：(Tig：鎢、惰性氣體的略語(yǔ))用鎢電極及氬氣體進(jìn)行弧焊接。鈦的焊接必需隔絕空氣下進(jìn)行。由于以上原因鈦車架價(jià)格很貴。一般國(guó)產(chǎn)的航輪和寶鈦的3/2。5的鈦合金車架的價(jià)格大概在數(shù)千元，而如果象AIRBONE或者LITESPEED的鈦架的價(jià)格甚至上萬(wàn)。但是如果考慮到鈦架的使用壽命，這個(gè)價(jià)格也就不會(huì)感到那么離譜了。

關(guān)于碳纖
碳纖維作為一種高科技材料使用在自行車上是最近十年的事情。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)碳纖維并不是單純的碳元素，而是碳元素經(jīng)過(guò)編織加工后利用環(huán)氧樹脂粘和加固的一種混合物。早期的碳纖維由于技術(shù)上面的原因，使用的環(huán)氧樹脂甚至?xí)陉?yáng)光下分解。隨著科技的進(jìn)步，這種優(yōu)秀材料的種種缺點(diǎn)在被逐漸克服。比如德國(guó)的K車架就使用了高級(jí)的16K的碳纖維，這種碳纖維的強(qiáng)度甚至超過(guò)了鋼材，并且擁有終身保用的質(zhì)量承諾。

一般來(lái)講，碳纖維作為自行車的材料擁有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1．極輕的重量：1200克左右的碳纖維公路架已經(jīng)到處可見了。由于碳的質(zhì)量?jī)H有1。6克/立方厘米，所以制作1公斤左右的車架已經(jīng)不在是夢(mèng)想。

2．吸收沖擊性能好。碳纖維可以有效的吸收震動(dòng)，并且保持很好的剛性。這種特點(diǎn)使得它成為很好的競(jìng)賽級(jí)的材料。

3．可以制作各種形狀的車架。和一般的金屬車架的制造過(guò)程不一樣，碳纖維車架一般是先制作模具，然后在模具上付上碳纖片，最后用環(huán)氧樹脂進(jìn)行粘固。這種制作過(guò)程可以利用空氣動(dòng)力學(xué)作成風(fēng)阻極小的車架。

目前這種材料的毛病主要是以下兩點(diǎn)：

1．復(fù)雜的應(yīng)力計(jì)算。構(gòu)成碳纖維車架的是碳纖維，它的特點(diǎn)是拉伸強(qiáng)度強(qiáng)，但剪斷強(qiáng)度弱，加工時(shí)需要進(jìn)行復(fù)雜的應(yīng)力計(jì)算(縱剛性、橫剛性)，根據(jù)計(jì)算把碳纖維片重疊成型。一般來(lái)講，碳纖維抗面的沖擊相當(dāng)好，而抗穿刺能力就很差了。就是說(shuō)你橫摔豎拍不要緊，就怕的是橫摔豎拍的過(guò)程中碰到一兩塊鋒利的小石子，那可就不是拿去焊一下就可以解決的了。

2．價(jià)格昂貴，和鈦合金相比，碳纖維車架的價(jià)格有過(guò)之而無(wú)不及，向頂級(jí)的碳纖維車架的價(jià)格都要上萬(wàn)，而科那哥的C40和C50的價(jià)格甚至超過(guò)2萬(wàn)元。這主要是因?yàn)樘祭w維車架的制作過(guò)程需要很多的手工，并且報(bào)廢率很高，造成成本的大量上升。

作者: 機(jī)場(chǎng)人家 時(shí)間: 2011-4-11 14:28
呵呵匿名跟帖的老鼠倉(cāng)被取締了，論壇干凈了。

作者: 機(jī)場(chǎng)人家 時(shí)間: 2011-4-11 22:59
DIY組裝單車VS品牌單車--------區(qū)別及優(yōu)勢(shì)

自行車運(yùn)動(dòng)是一種時(shí)尚健康的運(yùn)動(dòng)，在我們國(guó)內(nèi)發(fā)展也是近十幾年的新興運(yùn)動(dòng)，隨著人們的生活水平的的提高也就越來(lái)越關(guān)注健康的重要性，各種時(shí)尚運(yùn)動(dòng)也就孕育而生，自行車運(yùn)動(dòng)就是發(fā)展最快的一種運(yùn)動(dòng)方式。

現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了兩種自行車的消費(fèi)方式，一種是購(gòu)買品牌成車，另外一種則是DIY自行車，就象裝配電腦一樣把各種零件自己組合起來(lái)裝成一部個(gè)性化十足的車子。
那么品牌車和DIY單車有什么區(qū)別呢？具體的分析一下：
　　 1、方便性：
　　購(gòu)買品牌車相對(duì)方便，不需要消費(fèi)者對(duì)車子有足夠的認(rèn)識(shí)，只要樣式、價(jià)錢、試乘滿意，就可以買走。而且同一個(gè)型號(hào)的車子通常都會(huì)有全國(guó)統(tǒng)一的價(jià)格。
　　而自己裝車的方便程度則剛好相反，要求消費(fèi)者對(duì)自行車要有一定的認(rèn)知。因?yàn)椴煌呐渲?，不同的要求最后?huì)使得車子在樣式和價(jià)錢上出現(xiàn)千差萬(wàn)別的變化。
　　 2、人車協(xié)調(diào)性
　　自行車運(yùn)動(dòng)是一種人和機(jī)械相配合的一種運(yùn)動(dòng)，人車協(xié)調(diào)才能把人的體力最大限度的通過(guò)機(jī)械發(fā)揮出來(lái)。因此人車的協(xié)調(diào)是自行車運(yùn)動(dòng)最為關(guān)鍵的一點(diǎn)。這個(gè)和我們?nèi)粘４┬?、穿衣的道理是一樣的?0號(hào)的腳最理想就是穿 40號(hào)的鞋子，40號(hào)的腳去穿41、或者39號(hào)的鞋都會(huì)因?yàn)樘蠡蛱《械讲皇娣?。（這也是最被剛開始接觸自行車運(yùn)動(dòng)的消費(fèi)者忽略的一點(diǎn)，很多人只是簡(jiǎn)單的認(rèn)為只要車子的質(zhì)量好就一切OK了，完全沒(méi)有意識(shí)到還有一個(gè)尺寸的問(wèn)題。身高160mm的個(gè)子和180mm的個(gè)頭騎的同樣尺寸的自行車不可能是科學(xué)的。）
　　為了符合流水線的大批量生產(chǎn)，品牌車通常都會(huì)給車子裝配統(tǒng)一的尺寸和相同的配置，同一型號(hào)的自行車的車架的尺寸通常是一樣的，或者只有一兩個(gè)較少的尺寸。品牌車廠家目前還不能按照消費(fèi)者的身材生產(chǎn)出不同大小的自行車。
　　于是車子是按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化型號(hào)生產(chǎn)出來(lái)了，人卻不能長(zhǎng)成一樣的標(biāo)準(zhǔn)化型號(hào)。這也就是為什么不少的消費(fèi)者在參與自行車運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間以后，拿原先購(gòu)買的品牌車去升級(jí)、去改造否則會(huì)感到騎行不舒服，或干脆放棄這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)而認(rèn)為騎自行車會(huì)造成腰酸背疼。畢竟剛好長(zhǎng)得符合廠家生產(chǎn)尺寸的人是少數(shù)。（注意：如果你騎車后真的覺得腰酸背疼，哪你的車子很有可能就是不適合你，適合你的車子不會(huì)出現(xiàn)腰酸背疼的情況。）
　　于是，市場(chǎng)上便出現(xiàn)了DIY單車的行業(yè)。按照自己的身高、體重、要求、喜好、裝一輛自己喜歡的個(gè)性化的自行車，正在成為自行運(yùn)動(dòng)發(fā)展的一種趨勢(shì)。
　　 3、個(gè)性化
　　個(gè)性化的消費(fèi)是個(gè)人品味高低和認(rèn)知能力的具體體現(xiàn)，知其然---必欲知其所以然，一個(gè)愛好單車運(yùn)動(dòng)的人不可能不去了解性能配置知識(shí)的，否則就是葉公好龍。DIY單車的個(gè)性化遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于品牌成車，因?yàn)閭€(gè)體差異的緣故，消費(fèi)者對(duì)自行車的要求是千差萬(wàn)別的，以山地車為例，有的人非常注重車子的顏色搭配、而有的重視前叉避震的潤(rùn)滑、有的看重變速系統(tǒng)、有的要求輪胎的抓地性好、有的注重 V剎還是碟剎……等等，這些都是品牌成車所無(wú)法提供的。
　　 4、零件匹配性
　　為了能讓盡可能多的零配件相互匹配，裝車市場(chǎng)上流通的配件基本都符合通用的尺寸。而品牌成車有時(shí)出于節(jié)省成本或某種目的會(huì)裝上一些非通用的尺寸的配件，最后造成車子升級(jí)的困難，或不得不繼續(xù)選擇該品牌的配件。
綜上所述，DIY單車無(wú)論從性能配置還是價(jià)格（也就是消費(fèi)的核心：性價(jià)比）上來(lái)說(shuō)，更具靈活性，更能夠滿足消費(fèi)者的各種需求，這也是DIY單車行業(yè)能夠迅速發(fā)展起來(lái)并能夠占領(lǐng)市場(chǎng)的重要原因。

單車運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)需要品味和知識(shí)的高雅運(yùn)動(dòng)。

作者: 機(jī)場(chǎng)人家 時(shí)間: 2011-4-13 13:34
對(duì)于無(wú)限的知識(shí)而言，人的認(rèn)知能力總是有限的；但是對(duì)于某些有限的知識(shí)而言，人的認(rèn)知能力卻是可以無(wú)限發(fā)揮的。

不管玩什么，總是要玩得明白些才好。

奉告那些跟風(fēng)起哄的人：無(wú)知不是你們的錯(cuò)，但是把無(wú)知當(dāng)成個(gè)性就一定會(huì)錯(cuò)的了。

作者: 機(jī)場(chǎng)人家 時(shí)間: 2011-4-17 22:35
:$

作者: 機(jī)場(chǎng)人家 時(shí)間: 2011-4-18 17:38
想懂的一聽就懂，不想懂的再教也難免悲催。:lol

作者: 機(jī)場(chǎng)人家 時(shí)間: 2011-4-18 23:59
:lol

作者: 機(jī)場(chǎng)人家 時(shí)間: 2011-4-20 10:28
{:4_270:}

作者: 目空一切 時(shí)間: 2011-4-20 12:20
{:4_271:}{:4_271:}

作者: 機(jī)場(chǎng)人家 時(shí)間: 2011-4-20 18:36
回復(fù) 目空一切的帖子

:handshake

作者: 鐘馗之師 時(shí)間: 2011-5-5 22:51
內(nèi)涵帖

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