自行車知識----自行車車架材質6061、7005、鉻鉬鋼的特點

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鋁合金6061鋁合金7005都算是發展很成熟的質材,兩者在製造車架的歷史上都超過10年的歷史。
6061
是鋁合金代號,主要是摻雜1%鎂與0.6%的矽所組成。T6是熱處理的一種方式,能夠使鋁合金更硬,強度更強。
6061- T6
代表這是一支經過T6熱處理的鋁合金6061車架。
目前市面上較好的車架材質大概算是
雷諾853號鋼管
鋁合金606X
鋁合金7005
碳纖維
鈦合金
鎂合金
7005
鋁合金主要摻雜元素是4.5%鋅與1.4%的鎂
一般說來7字頭的鋁合金強度較6字頭的鋁合金要來的高

鋁合金7005-T6的抗張強度是51000psi
鋁合金6061-T6的抗張強度是45000psi

鋁合金7005-T6的伏降強度是42000psi
鋁合金6061-T6的伏降強度是40000psi

  雖然7字頭的鋁合金強度較6字頭來的好,不過這並不代表7字頭的鋁合金一定比較好。因為7字頭的合金含量高於6%,雖然強度較佳,但是在車架的成型性和焊接性上都比6字頭的鋁合金要差。也因此目前像是捷安特與美利達的液壓成形車架都是採用鋁合金60XX去製造的。

  一般說來,相同設計的兩支鋁合金60617005的車架,6系列的鋁合金比較有韌性;7系列的鋁合金則比較死硬。然而車架的幾何設計和加工技術可以彌補合金先天上踩踏的感覺,
  所以鋁合金6061的車架未必會比7005來的差,也因此我才會說」沒有鋁合金7字頭一定比鋁合金6字頭來的好的說法」。

  有些車款上管是液壓成型,不知道下管是否也是,如果下管也是液壓成型管的話,那麼下管與頭管焊接處其實是可以不需要舌片補強的。液壓管的強度較高,藉由加大管徑與變化管形,可以達到具有舌片補強的車架相同的強度。

鉻鉬鋼(Fe-Cr-Mo)
  在自行車的100年歷史當中,鐵素材是剛性與重量方面都均衡的理想素材。鐵製車架的最大特徵是可在各種成份,各種粗細厚薄的鐵管中,任意選擇所需要的鐵管進行加工因此可以選擇最適合於的尺寸、剛性、騎感的車架。

  最大的缺點是比起其他的素材重(過去)。但是最近的鐵素材車架經過熱處理,把薄的管道做成粗的管來使用,其重量不會輸給輕的合金。鉻鉬鋼是鉻、鉬的合金。

它的性能如下:
淬火性好。
對回火處理的抵抗性大。
回火脆性傾向少。
高溫加工性好,加工後美觀。
熔接性好。

鉻鉬鋼車架的優點
(1).
加工性好:鉻鉬鋼的車架是歷史最久的車架,因此對它的研究時間也最長。現在能做到車架所需強度的極薄的管道。
(2).衝擊的吸收性能好騎感極好:如「像彈簧般的騎感」。構成車架的鉻鉬鋼管道有優異的吸收衝擊的性能。
(3).焊接容易鉻鉬鋼比起鈦、鋁焊接容易:可以設計成名種形狀。另外,焊接後也不需要熱處理,因此不需要大型的熱處理設備,成本低。
(
4).價格便宜:雖然有些高擋次的鉻鉬鋼車架價格貴,但一般價格便宜。也可以說,用便宜的價格買到高擋次的車架。

鉻鉬鋼車架的缺點
(1).容易生銹:車架用的鉻鉬鋼含有鉻,但是添加量少(不銹鋼含有12%的鉻)的鐵系合金。若沒有施有表面處理的話,有傷口時容易生銹。但是一般都有進行防銹加工。自行車的場合,管道的肉壓薄,生銹後的影響將會非常大。生銹→肉壓減少→強度下降(應力集中)
(2).金屬的疲勞顯著(應力集中引起的金屬疲勞)若使用肉薄的鉻鉬鋼車架時需要注意!當然金屬疲勞這個現象任何金屬都會產生包括鋁等在內。金屬疲勞現象簡單地說:金屬雖然具有防止塑性變形的小小的力量,但是反覆施加應力時,金屬可能被破壞(被稱為微細的應力集中)。飛機出事時,有時候也是某部分的金屬疲勞引起。對自行車來說,由於金屬疲勞的原故,可能出現強度不能保持。

 

文章轉載自 天下一家鐵馬家族

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