下面来分情况讨论,分为四种材料的性质,优缺点,单向对比,以及应用和相关技术。
1.钢。
钢架给你的第一印象是什么?
重?结实?对也不对,钢是很早就应用在自行车上,发展的时间也长,可以说,中国错过了钢架自行车时代,也忽视了了“现代钢架自行车”,钢,高强度,加工性能优良,发展历史久,更耐金属疲劳,同时具有弹性。缺点:相对来说重量稍重,与铝相比缺少灵活性,生锈等。钢材在自行车界一直被沿用下来,强大的路感,扎实的强度,能够胜任很多情况,但重量相比的确稍弱,意味着缺少灵活性,在爬坡时需要作更多的功,但钢材发展到今天,俨然如一位长者,他的确有不足,但没有过多的不足,但这一不足是“硬伤”。高端的钢材,如雷诺,哥伦巴斯,雷诺的953,顶级的钢材,管壁薄达0.3mm,但强度惊人,加上其出色的刚性,重量更是喜人,云豹出产的车架,仅1400g,这是许多铝架无法超越的,但售价,是同样重量的车架的好几倍,这就是补足缺点的同时付出的代价,同时这种钢材需要很高的技术,应力计算,热处理等数项工序,注定了953的“高端”,雷诺853,我们认识地应该比较多,海啸有,国内少有能够加工好853的厂子,更别说加工953了,云豹之类的也有,价格高。因为其售价不仅仅决定于材料,更决定于做架子背后的技术。钢架已经被“半淘汰”不假,铝与钢的交接是时代的递进,但仍无法否认其出色的性能。钢架的实际骑行感受是很好的,所以直到現在仍有一大部分人鍾情於鋼架,特別在固齒這個圈子裡,而公路圈子裡真正騎古董鋼架車的不多,可能這也可以看出公路圈子與固齒圈子的區別。
2.铝。
现在自行车界是“铝时代”,正在走向碳,钛等材质。
铝强度虽不如钢,但铝架具有钢架不具备的灵活性,重量也轻。铝架具有强大的可塑性,以至于改变了自行车面貌,开始百花齐放。铝的刚性弱于钢,铝的硬度其实并不太高,但经过热处理后,会变得很硬。铝不耐金属疲劳(金属疲劳指金属构件在循环应力和循环应变的过程中出现的细小损伤的积累,直到金属构件破坏的过程),由于铝材整体太硬,铝也没有钢那么好的路感,缺少弹性,但铝俨然已成为现代应用普遍的材质,单因为其轻量的特点,铝就像一位成功的年轻人,尽管他有许多细小的不足,但其一方面的成功足够他占据一个时代一段时间,铝需要通过工艺的进步来不断补足自己,铝合金的未来也会如钢一样,当技术的开发成本超过了新材料的使用成本,那么这个材料已经即将要GG了。铝正在面临这一境界。目前应用于自行车的铝材主要有6000系,7000系,其他的要么是“not so good”就是not so cheap,当然也有轮不到你自行车用的,处理工艺这方面,大家听得最多的可能就是T6,三抽之类的了,太常见了,基本出一个车架就要吹一遍,其实T6只是热处理工藝代号,
T1:人工时效
T2:退火
T4:固溶处理加自然时效
T5:固溶处理加不完全人工时效
T6:固溶处理加完全人工时效
T7:固溶处理加稳定化处理
T8 固熔热处理后经冷加工,然后进行人工时效的状态
适用于经冷加工,或矫直、矫平以提高强度的产品
T9
固熔热处理后人工时效,然后进行冷加工的状态
适用于经冷加工提高强度的产品
T10 由高温成型过程冷却后,进行冷加工,然后人工时效的状态
下面解释一下专有名词,固溶处理:指合金加热到高温单相区时进行恒温保持,可以使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却(水冷),以得到过饱和固溶体的热处理工艺。改变塑性和韧性,相当于消除其应力,使其合金再结晶,获得更好的晶粒度。
不完全人工时效:用比较低的时效温度或较短的保温时间 ,获得优良的综合力学性能 ,即获得比较高的强度 ,良好的塑性和韧性 ,但耐腐蚀性能可能比较低.
完全人工时效:采用较高的时效温度和较长的保温时间 ,获得最大的硬度和最高的抗拉强度 ,但伸长率较低.
稳定化处理:为使工件在长期服役的条件下形状和尺寸变化能够保持在规定范围内的热处理
要了解更多可自行搜索,这里不再赘述,有人可能会问为什么都是T6?其实不能单单理解更好级的处理工艺就一定更适合自行车加工。还要考虑很多因素,T6赋予了铝材更好的性能,但是虽然它不是最好,但也不错,抽管鋼架鋁架都有,为什么要抽管?因为不同部位有不同应力,而且能减轻重量,同时不影响强度,抽管其实就是固定管材然后用轴从中间穿过已在管内形成不同厚度的管壁,這意味著局部受損也容易導致整體損壞。近几年被大幅度用于产品宣扬,未免有点可笑。但抽管是自行车界极为重要的一项技术,但真的有必要用这个作为噱头吗?總之,對材料的處理在鋁這一塊可以說人類花了很大功夫,使鋁成功成為了自行車界的頭頭,鋁架目前的處境也稍顯尷尬,比上不足比下有餘的情況也是常有,至於鋁架會不會淘汰,估計也只是時間問題。