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    自行車(chē)所使用的鋁合金多數為6000系（Al-Mg-Si）和7000系（Al-Zn-Mg-Cu)兩種，經(jīng)過(guò)熱處理(鋁耐高溫，在高溫下能改變性質(zhì))可以制成名種各樣的材料。6000系被認為是耐腐蝕、強度好、焊接性也好的材料。
7000系是鋁合金中最強的材料。尤其是7075是特超硬鋁(制造飛機的材料)，但是它的焊接難度大，耐腐蝕性差(會(huì )發(fā)白)等。
  2 鋁合金車(chē)架的優(yōu)點(diǎn)
  (1).可以制作重量輕的車(chē)架
鋁的比重輕但不夠硬，為了增強強度把它制成合金并施予熱處理。熱處理采用時(shí)效析出增強法，簡(jiǎn)單地說(shuō)，在金屬內形成一種妨礙金屬變形的物質(zhì)。在某種高溫下進(jìn)行熱處理時(shí)，會(huì )引起時(shí)效析出，若沒(méi)有經(jīng)過(guò)這個(gè)程序的車(chē)架，也會(huì )引起常溫時(shí)效。就是說(shuō)把車(chē)架放置在房間內也會(huì )逐漸變強。
  許多鋁合金制車(chē)架用6061T6材料來(lái)制造。T6標志表示經(jīng)過(guò)熱處理、時(shí)效。若沒(méi)有熱處理的話(huà)強度只能達到1/2，或者1/5的程度。
  有7075標志的自行車(chē)零件(如XTR曲柄等)，嚴格來(lái)講沒(méi)有經(jīng)過(guò)熱處理。也就是說(shuō)因沒(méi)有時(shí)效，因此是常溫時(shí)效。7075合金本來(lái)就必要進(jìn)行熱處理，通過(guò)熱處理其強度可以增加5倍。
  另外，7005合金也常用來(lái)制造車(chē)架，它的強度比不上7075，但是它在常溫下也能夠進(jìn)行足夠的時(shí)效的材料。這種材料也可用Padded加工制成薄料。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(lái)提高剛性。通常被稱(chēng)作鋁制粗管道的是這種類(lèi)型。
  (2)長(cháng)時(shí)間使用外觀(guān)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？原因是該氧化膜達到一定的程度時(shí)防止繼續生銹。  該氧化膜幾乎是無(wú)色因此外觀(guān)上不容易發(fā)現變化(有時(shí)會(huì )發(fā)白)。
另一方面，騎這種材料制造的自行車(chē)時(shí)，騎的次數越多，應力發(fā)生的次數也高，強度也顯著(zhù)引起變化。近來(lái)為了謀求輕量，許多車(chē)架使用薄料來(lái)制作(薄的程度已達到極限)。這些都是使用沒(méi)有疲勞極限的鋁合金來(lái)制作車(chē)架，到底長(cháng)時(shí)間使用后強度變化將是如何呢！Dedacciai公司制作的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(cháng)疲勞的壽命。根據公開(kāi)的數據，能提高140%。，KET處理是：疲勞破壞是在金屬表面上所發(fā)生的裂縫為起因，因此用硬化加工技術(shù)來(lái)提高金屬表面的硬度。
  3 鋁合金車(chē)架的缺點(diǎn)
  1).鋁是彈性率及剛性低的材料。因此采用粗的管道，或者改變形狀如cross-over管、padded管等。
  (2).需要進(jìn)行熱處理
必須進(jìn)行熱處理，否則強度不夠。因此一般的規模不大的工廠(chǎng)無(wú)能力購買(mǎi)熱處理設備。尤其是6000系的鋁合金管，多數情況是管道廠(chǎng)家指定熱處理條件。
  4 幾種車(chē)架材料的機械性能的數值比較：
（1） 密度：
  用在自行車(chē)上的材料密度（g/cm＾3）
  鉻鉬鋼(低合金鋼)       7.9
  鋁合金                   2.6-2.9
  鈦                          4.5
  鈦合金                  4.3-5.1
  自行車(chē)上最常見(jiàn)的鋁合金型號
6000 7000 7075 7005 6061 2093 2000 6061高\低成色 原色礦石鋁合金 阿伯其鋁合金
  一、分類(lèi)：展伸材料分非熱處理合金及熱處理合金
  1.1非熱處理合金：純鋁─1000系，鋁錳系合金─3000系，鋁矽系合金─4000系,鋁鎂系合金─5000系。
  1.2熱處理合金：鋁銅鎂系合金─2000系，鋁鎂矽系合金─6000系，鋁鋅鎂系合金─7000系。
  二、合金編號：我國目前通用的是美國鋁業(yè)協(xié)會(huì )〈AluminiumAssociation〉的編號。
舉例說(shuō)明如下：1070-H14(純鋁)
2017-T4(熱處理合金)
3004-H32(非熱處理合金)
  2.1第一位數：表示主要添加合金元素。
  1：純鋁
  2：主要添加合金元素為銅
  3：主要添加合金元素為錳或錳與鎂
  4：主要添加合金元素為矽
  5：主要添加合金元素為鎂
  6：主要添加合金元素為矽與鎂
  7：主要添加合金元素為鋅與鎂
  8：不屬於上列合金系的新合金
  2.2第二位數：表示原合金中主要添加合金元素含量或雜質(zhì)成分含量經(jīng)修改的合金?BR>0：表原合金
  1：表原合金經(jīng)第一次修改
  2：表原合金經(jīng)第二次修改
  2.3第三及四位數：
  純鋁：表示原合金
  合金：表示個(gè)別合金的代號
  ＂-″：后面的Hn或Tn表示加工硬化的狀態(tài)或熱處理狀態(tài)的鏈度符號
  -Hn ：表示非熱處理合金的鏈度符號
  -Tn ：表示熱處理合金的鏈度符號
  6061和7005的技術(shù)指標相接近，7005比6061更硬，且可以抽制db不等管，山地車(chē)架極端輕量15寸可做1400多克，公路車(chē)架可做到48架高1200多克，據說(shuō)經(jīng)過(guò)7道延展工藝后的tb管還可以令車(chē)架再輕100到150克。
  鈧合金是目前最先進(jìn)的鋁族合金，強度重量比在車(chē)架鋁材中第一，其制造1100克的山地車(chē)架強度相當甚至超過(guò)了1400克的7005鋁架，所以scott以及jbc都使用其頂級sc9000合金做競賽車(chē)架，但是同重量比的鈧，1噸的價(jià)格是黃金1噸的6倍，所以?xún)r(jià)格一直居高不下。從98年開(kāi)始，臺灣就在研究一款比6061和7005更好，但比鈧合金更便宜的鋁材料來(lái)做車(chē)架，后來(lái)就誕生了u6（6063鋁合金），u6并不是6000級鋁族的一個(gè)延伸，這僅是其一個(gè)代號，據說(shuō)還有個(gè)別名，這種鋁材的強度重量比和7005更高，但不如鈧合金鋁，但是材料中由于添加成分不同，所以鋁材居然具有了新的特性，也就是具有了一點(diǎn)彈性，這種鋁生產(chǎn)車(chē)架也不會(huì )產(chǎn)生類(lèi)似6061和7005的死硬，用于攀爬車(chē)架的時(shí)候，后叉的這點(diǎn)彈性可以避免車(chē)架更容易遭受沖擊的直接傷害，將沖擊力度花費在輕微的金屬型變上，目前國內最著(zhù)名的兩家攀爬車(chē)架公司深圳的echo和石家莊的speed－race，都使用u6鋁合金生產(chǎn)其出口級鋁架。另外還有些比如閃電s-work采用的特殊鋁材（有人稱(chēng)其為u7），以及目前最新的加入了鈦敲擊聲如陶瓷的KINESIUM合金.今年年低或者明年，還可能會(huì )出現u8合金，現在正在研制中。7075是可以焊接的但難度極大，使用4000號焊條，但是這種焊條的強度不足，只能用于焊車(chē)架過(guò)線(xiàn)器等部位，所以目前7075不適合規?；鲕?chē)架。
  7075目前臺灣已經(jīng)開(kāi)始生產(chǎn)，過(guò)去是美國軍方的一種機密金色，用于做戰斗機外殼，鋁中添加了大量的錳，使得硬度非常的高，但是脆性也是非常的大，其金屬具有特殊的分子方向型，這種方向性成就了這種合金的朝硬度，所以這種鋁不適合用于鑄造件的生產(chǎn)，通常是金屬合成后，鍛造在cnc切割，以保持其金屬分子方向性。目前世界上只有幾個(gè)不多的工廠(chǎng)可以對其進(jìn)行鑄造保持分子方向性，如德國的西塔公司，就能鑄造生產(chǎn)7075龍頭。U6就是6063，mega-lite6066鋁合金，具有比u6更好一點(diǎn)的彈性，speedrace出口車(chē)架在204將會(huì )使用；另外，pulo車(chē)料在展會(huì )也展出了U6pro，基本上已經(jīng)是u7，明年可能會(huì )出現u8。
鋁合金型材生產(chǎn)包括熔鑄、擠壓和氧化三個(gè)過(guò)程。
  1.熔鑄是鋁材生產(chǎn)的首道工序。主要過(guò)程為：
（1）配料：根據需要生產(chǎn)的具體合金牌號，計算出各種合金成分的添加量，合理搭配各種原材料。
  2）熔煉：將配好的原材料按工藝要求加入熔煉爐內熔化，并通過(guò)除氣、除渣精煉手段將熔體內的雜渣、氣體有效除去。
（3）鑄造：熔煉好的鋁液在一定的鑄造工藝條件下，通過(guò)深井鑄造系統，冷卻鑄造成各種規格的圓鑄棒。
  2、擠壓：擠壓是型材成形的手段。先根據型材產(chǎn)品斷面設計、制造出模具，利用擠壓機將加熱好的圓鑄棒從模具中擠出成形。常用的牌號6063合金，在擠壓時(shí)還用一個(gè)風(fēng)冷淬火過(guò)程及其后的人工時(shí)效過(guò)程，以完成熱處理強化。不同牌號的可熱處理強化合金，其熱處理制度不同。
  3、氧化：擠壓好的鋁合金型材，其表面耐蝕性不強，須通過(guò)陽(yáng)極氧化進(jìn)行表面處理以增加鋁材的抗蝕性、耐磨性及外表的美觀(guān)度。其主要過(guò)程為：
（1）表面預處理：用化學(xué)或物理的方法對型材表面進(jìn)行清洗，***出純凈的基體，以利于獲得完整、致密的人工氧化膜。還可以通過(guò)機械手段獲得鏡面或無(wú)光（亞光）表面。
（2）陽(yáng)極氧化：經(jīng)表面預處理的型材，在一定的工藝條件下，基體表面發(fā)生陽(yáng)極氧化，生成一層致密、多孔、強吸附力的AL203膜層。
（3）封孔：將陽(yáng)極氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封閉，使氧化膜防污染、抗蝕和耐磨性能增強。氧化膜是無(wú)色透明的，利用封孔前氧化膜的強吸附性，在膜孔內吸附沉積一些金屬鹽，可使型材外表顯現本色（銀白色）以外的許多顏色，如：黑色、古銅色、金黃色及不銹鋼色等。
  鋁合金的牌號代表了他們的強度，強度越高越好,但強度與工藝也有關(guān),比如T6之后的6061-T6的強度與SS400有相同的相許應力,也就是說(shuō)其硬度可能大于沒(méi)有T6的7075,而且CNC的強度更大,比如SHIMANO的XTR曲柄嚴格來(lái)講沒(méi)有經(jīng)過(guò)T6,所以即使是用了7075CNC的盤(pán)片和曲柄,還是有人說(shuō)TV的比它硬......一般是牌號越大,就越硬.不過(guò)像20142024的是超硬鋁.1,3,4系屬非熱處理鋁,6061不能CNC,這里不談這些.拿LZ的7005來(lái)說(shuō),7005鋁是由Al-Zn-Mg-Cu合成的,密度2780KG/M3,在加工上,7005液相線(xiàn)溫度是643C‘,固相線(xiàn)溫度是604C‘,退火溫度是345C‘400C‘T53:擠壓機淬火后,先以自然時(shí)效72h而后人工時(shí)效60-110C‘要8h145-155C‘要16h.但是7005如果熱處理不妥,會(huì )有應力腐蝕.不過(guò)LZ用7005的也很不錯了.....
一般情況下1xxx是純鋁，3xxx是鋁錳合金，這兩個(gè)系列都不是很好，強度也是最差的，5xxx是鋁鎂合金，強度一般也不是很高，在向上面就是6xxx，自行車(chē)上面一般都是6061或者6063的，這種比較常見(jiàn)，再向上面就是2xxx，一般20242017，這種還可以，但是因為含銅，比較容易腐蝕，最好的就是7xxx，一般自行車(chē)上面采用的是6061 6063 7005 7075，7075比7005好，一般情況下，保持40公里每小時(shí)，撞倒什么東西不會(huì )變形。
  1.目前鋁合金車(chē)架普遍使用的材料是7005與6061兩種。
  2.7000系列主要以鋅為主要合金，成分比例達到6％。6000系列主要以鎂和矽為主要合金，總成分比例較低。
  3．論強度的話(huà)7005較強，但只是稍微強一點(diǎn)，從表中可以看出來(lái)，yieldstrength（讓鋁材永久彎曲變形的力度）只比6061強一點(diǎn)。
  4．所有用作車(chē)架材料的鋁合金都經(jīng)過(guò)熱處理T6，
  5．但論整體來(lái)講，6061是較好的材料。由于7005含其他金屬比例高，所以焊接，處理都比較困難，尤其是7075（后兩個(gè)數字代表含合金比例）它的比例更高，所以一般是不能用作車(chē)架的材料。相比之下，6061由于含其他金屬比例較低，因此可以通過(guò)異型，各種處理來(lái)增加它的強度和減低它的風(fēng)阻，甚至可以做到3次抽管來(lái)減低重量。
  6．雖然7005管購買(mǎi)價(jià)比較高，但整體來(lái)講6061的生產(chǎn)成本比較高，因為6061所經(jīng)過(guò)的熱處理和其他工序比較煩瑣復雜。因此6061的車(chē)架一般比較貴。也因此大多比較高端的車(chē)架（如TCR）也使用6061.
  純鋁的硬度不高，比較軟，但是合金就很硬了。通過(guò)加入不同的金屬可以得到各種合金，6061，7005，7075都是鋁合金的型號。
  6061是最普遍的鋁材，輕，強度好，而且經(jīng)濟實(shí)惠。
  7005是輕化鋁材，強度比6061稍微高點(diǎn)，但是輕了很多，價(jià)格也高。
  7075是最輕且強度最高的的鋁材，價(jià)格也超級貴！7075的強度不亞于鋼了。
  另外還有就是Estane鋁材，estane是--聚氨基甲酸乙酯，是一種彈性纖維，混合在鋁材中，可以徹底解決鋁合金的硬度過(guò)高的問(wèn)題。還沒(méi)見(jiàn)過(guò)有哪種estane鋁材的車(chē)架價(jià)格低于7000人民幣。主要用來(lái)做DH,目前知道的就只有GiantDH team了。DH comp是7075 T6,DH team是 7075estane，外觀(guān)一樣，差別就跟XT與XTR一樣，材料的本質(zhì)差別。這也可以解釋同樣都是鋁合金的車(chē)架，為什么便宜的只有幾百，貴的就上好幾千。最后，還有一個(gè)T6，是一種金屬加工工藝，T6標志表示經(jīng)過(guò)熱處理、時(shí)效。若沒(méi)有熱處理的話(huà)強度只能達到1/2，或者1/5的程度。
  其他材質(zhì)：
  鋼：  合金也有好幾種，彈性不錯。適合做細節零件，在微小零件上鋁合金的強度就因為硬度而影響了。
  碳纖：  輕，強度一般（但也夠高了）壓縮后的碳纖韌性介于鋼與鋁之間。價(jià)格還好。但即使不用，壽命也受時(shí)間影響。
鎂合金：重量輕，強度還行，耐磨。用于碟剎碟片和減震。manitou的都是用鎂合金做減震的套管。
  鈦合金：不知道添加了什么，感覺(jué)上和鈦的性質(zhì)差了很多，很好也很貴。
  T6是一種熱處理工藝，為了使金屬表面產(chǎn)生淬火層，達到更高的硬度。一次T6 熱處理要花二十多個(gè)小時(shí)。
  補充一些東西：
熱處理，在進(jìn)行T6熱處理之前，一般是進(jìn)行T4熱處理，時(shí)間長(cháng)度為十幾個(gè)小時(shí)，之后出熱處理爐，冷卻，校形，再進(jìn)入T6熱處理爐，做二十多個(gè)小時(shí)的T6熱處理。之后出來(lái)再檢查一下是否需要校正，不需要的就可以開(kāi)始做圖裝，打標出廠(chǎng)了。其實(shí)熱處理的種類(lèi)非常多，像以前美利達幫閃電作的一款架子上面使用的是U7熱處理工藝，那個(gè)的具體工藝流程就不知道了。
  車(chē)架的制作過(guò)程一般是廠(chǎng)家買(mǎi)來(lái)不同直徑的圓形或者方形管材，然后上機器把直管壓制成需要的彎曲度，如果要抽管也是上機器抽，如果是需要異型管材就用圓管或者方管用機器壓出來(lái)，之后就是焊接，焊接分兩道工序，第一道是用幾個(gè)點(diǎn)焊把管材連接在一起，之后就是正式的用魚(yú)鱗焊把車(chē)架牢固的焊接在一起，然后上臺架校正，之后要用酸把車(chē)架表面的氧化層洗掉，然后就是T4，T6的熱處理工序了。如果是鈦架，焊接就要用氬弧焊以保證質(zhì)量了。
  鋼的韌性好，一般運動(dòng)車(chē)如果使用鋼架都是使用鉻鉬鋼，價(jià)格比較貴，更高級的鋼材型號有653，853等等，那些鋼材制成的鋼架的價(jià)格就遠比鋁價(jià)貴了。但是鋼架的彈性，可修復性都比一般的鋁架好的多，就是太重了。
  碳纖維是一種復合材料，大致可分為：碳碳復合材料和碳氧復合材料，碳纖維的特點(diǎn)是韌性好，很多高級的碳纖維的產(chǎn)品的韌性可以達到讓人瞠目結舌的程度，例如一根高端的碳纖把橫，在廠(chǎng)家的測試機上可以被彎成像弓一般，而不斷裂，當然機器上的力量和人手上的力量不是一個(gè)概念了。碳纖維材料只要用鋼材的四分之一的重量就可以達到鋼材的強度。而且易于塑形，適合在公路車(chē)架上面做出符合流體力學(xué)的外形來(lái)，而且更輕，吸收微小振動(dòng)的性能也不遜于鋼架。
  鎂合金的特性是，比鋁合金輕，吸震性能好。所以適合做車(chē)架和前叉的外管，但是不耐磨，硬度稍差，所以不能做前叉內管。鎂合金經(jīng)過(guò)特殊處理可做碟剎片，也有過(guò)鋁合金碟片的，是ALEX輪組上帶的一對，表面淬火處理的很有意思，硬度很高，不知道到底是怎么做的。很漂亮的碟片。
  鈦合金是在純鈦中摻入了很多不同種類(lèi)的金屬，有鋁，釩等等等等，非常多，摻入不同的金屬可以制造出特性差異極大的鈦合金出來(lái)，純鈦因為太軟所以不是很適合使用在受力較大的運動(dòng)器械上。                                                這些型號的強度差別不太大，原材料價(jià)格也差不了太多。6061為最常用的鋁合金材料，汽車(chē)、摩托車(chē)包括自行車(chē)用得比較多，價(jià)格低，上到7系強度要大一些，工藝性相對6系鋁材而言也要差一些（但鋁合金材料的工藝性都很好），當然價(jià)格要高，但高不了太多（對于各種型號的鋁合金的價(jià)格從網(wǎng)絡(luò )上很簡(jiǎn)單的就可以知道個(gè)大體）。材料的區別并不是車(chē)架價(jià)格的主要因素，（以下只代表優(yōu)秀品牌）研發(fā)才是主要的，某個(gè)車(chē)架，如果多用普及型管材，就算是用了7075，那價(jià)格也不會(huì )高到哪兒去，但如果多用異型管材和特殊結構，價(jià)格當然就上去了。美洲的很多品牌多用7005和7075，比如GT、MOUTAINCYCLE、ROCKYMOUNTAIN、KONA這一類(lèi)的現在DABOMB也多用7系鋁了