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  • 1 # 體制入門

    鋁合金車架的優點

    (1).可以製作重量輕的車架

    鋁的比重輕但不夠硬,為了增強強度把它製成合金並施予熱處理。[熱處理技術]採用時效析出增強法,簡單地說,在金屬內形成一種妨礙金屬變形的物質。在某種高溫下進行熱處理時,會引起時效析出,若沒有經過這個程式的車架,也會引起常溫時效。就是說把車架放置在房間內也會逐漸變強。

    許多鋁合金制車架用6061T6材料來製造。T6標誌表示經過熱處理、時效。若沒有熱處理的話強度只能達到1/2,或者1/5的程度。

    有7075標誌的腳踏車零件(如XTR曲柄等),嚴格來講沒有經過熱處理。也就是說因沒有時效,因此是常溫時效。7075合金本來就必要進行熱處理,透過熱處理其強度可以增加5倍。

    另外,7005合金也常用來製造車架,它的強度比不上7075,但是它在常溫下也能夠進行足夠的時效的材料。這種材料也可用Padded加工製成薄料。但是材料本身的強度及楊氏彈性模量低,因此加粗管道直徑來提高剛性。通常被稱作鋁製粗管道的是這種型別。

    (2)長時間使用外觀不怎麼變化

    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。為什麼不生鏽呢?原因是該氧化膜達到一定的程度時防止繼續生鏽。該氧化膜幾乎是無色因此外觀上不容易發現變化(有時會發白)。

    另一方面,騎這種材料製造的腳踏車時,騎的次數越多,應力發生的次數也高,強度也顯著引起變化。近來為了謀求輕量,許多車架使用薄料來製作(薄的程度已達到極限)。這些都是使用沒有疲勞極限的鋁合金來製作車架,到底長時間使用後強度變化將是如何呢!Dedacciai公司製作的SC61-10A等是表面施有噴丸硬化加工(KET處理)的管道,這種加工的目的是延長疲勞的壽命。根據公開的資料,能提高140%。,KET處理是:疲勞破壞是在金屬表面上所發生的裂縫為起因,因此用硬化加工技術來提高金屬表面的硬度。

    ●鋁合金車架的缺點

    1).鋁是彈性率及剛性低的材料。因此採用粗的管道,或者改變形狀如cross-over管、padded管等。

    (2).需要進行熱處理

    必需進行熱處理,否則強度不夠。因此一般的規模不大的工廠無能力購買熱處理裝置。尤其是6000系的鋁合金管,多數情況是管道廠家指定熱處理條件。

    鈦合金車架的優點

    (1).可以製作輕量而強度大的車架

    純鈦金屬的強度更高。在鈦金屬中新增鋁和釩,彈性更高(和鋁比較),也有利於設計。

    (2).不生鏽:

    鈦在一般的環境下幾乎不會被腐蝕。但是它有另一種腐蝕現象即異種金屬腐蝕。例如,不同種類的合金接合在一起時,成為電極狀態,電位差使區域性通電引起腐蝕。對此現象採取的措施是用脂膏等來絕緣(混有金屬粉末的脂膏,如商品名:Ti Plepu等)。這種金屬粉末防止脂膏流失,即使流失後也用來防止緊密接觸。這種金屬粉末有導電性也不要緊,接觸後被較小的荷重破壞掉。這種現象稱為「粘住」,它和「烘焙」是不同的。

    「粘住、咬合」:金屬之間透過腐蝕來接合的現象。

    「烘焙接合」:加工金屬時所產生的熱量來溶融接合。

    (3).騎感好

    鈦也用在避震器的彈簧上。現在用鈦製成的車架適合於長時間的騎行。有些車手酷愛鈦制車架,認為騎感極佳。但是個人各異,有人和鉻鉬鋼比較後認為,鉻鉬鋼的車架衝擊吸收性比鈦車架好,騎感也比鈦車架好(這和鉻鉬鋼車架的形狀以及用薄的管的結果應力得到增大也有關)。假若鈦管的加工技術得到進一步改進,也許會有和鉻鉬鋼同樣的騎感。

    有些鈦制車架使人感到搖擺,這也許是使用plane管(沒有加padded的,厚薄不能變化的管)有關。或者雖使用高強度的鈦合金,但沒有用薄的管等也有關係。

    ●鈦合金車架的缺點

    價格高。鈦在自然界以二氧化鈦的形態存在,提練及加工過程複雜,技術要求高,並花時間因此成本高。再有溶接加工極為困難,因為鈦和氧的親和力極強,和空氣接觸後馬上變成二氧化鈦,而二氧化鈦硬而脆,該部分的強度會不斷下降。因此用惰性氣體小心焊接。通常所說的Tig焊接是:(Tig:鎢、惰性氣體的略語)用鎢電極及氬氣體進行弧焊接。鈦的焊接必需隔絕空氣下進行。由於以上原因鈦車架價格很貴。

    近來有些鋁合金車架比鈦合金車架價格貴,這說明鈦合金車架的價格下降了。其因是冷戰結束後軍費縮小,鈦的用量少了;優秀的技術員開始用鈦來製作車架;製作鈦車架的成本降低等原因。

    鎂是工程應用中最輕的金屬結構材料,其密度僅為1.8克/釐米 3,是鋼的1/4,鋁的2/3。由於鎂合金質量輕、比強度和比剛度高、阻尼減震性好,還具有優良的切削加工效能,在航空、航天、汽車、軌道交通和電子工業中具有十分廣闊的應用前景。雖然鎂元素的發現時間同鋁接近,相對於全世界年用鋁量2700萬噸的水平,鎂的使用量還較小,因此發展鎂產業還具有巨大的機會和潛力。在鎂科學與技術研究方面,全世界包括西方發達國家對鎂的研究和開發還十分有限,國內與發達國家的差距遠遠不如在鋁和鋼鐵方面那麼大

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