目前市場(chǎng)上自行車車價(jià)材質(zhì)主要有鋁合金車架、鈦合金車架、鎂合金車架、碳纖維自行車車架等幾種，哪種材料的車架性能更加優(yōu)越？車架材質(zhì)選用哪種好？下面為大家詳細(xì)介紹一下各種材質(zhì)的自行車的優(yōu)缺點(diǎn)，方便大家選購(gòu)一款質(zhì)地、價(jià)格、性能都完全復(fù)合自己的愛車。
●鋁合金自行車車架的優(yōu)點(diǎn)
（1）可以制作重量輕的自行車車架
鋁的比重輕但不夠硬，為了增強(qiáng)強(qiáng)度把它制成合金并施予熱處理。[熱處理技術(shù)]采用時(shí)效析出增強(qiáng)法，簡(jiǎn)單地說，在金屬內(nèi)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，若沒有經(jīng)過這個(gè)程式的自行車車架，也會(huì)引起常溫時(shí)效。就是說把自行車車架放置在房間內(nèi)也會(huì)逐漸變強(qiáng)。
許多鋁合金制自行車車架用6061T6材料來制造。T6標(biāo)志表示經(jīng)過熱處理、時(shí)效。若沒有熱處理的話強(qiáng)度只能達(dá)到1/2，或者1/5的程度。
有7075標(biāo)志的自行車零件（如XTR曲柄等），嚴(yán)格來講沒有經(jīng)過熱處理。也就是說因沒有時(shí)效，因此是常溫時(shí)效。7075合金本來就必要進(jìn)行熱處理，通過熱處理其強(qiáng)度可以增加5倍。
另外，7005合金也常用來制造自行車車架，它的強(qiáng)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(qiáng)度及楊氏彈性模量低，因此加粗管道直徑來提高剛性。通常被稱作鋁制粗管道的是這種類型。
（2）車架長(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。該氧化膜幾乎是無色因此外觀上不容易發(fā)現(xiàn)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。近來為了謀求輕量，許多自行車車架使用薄料來制作（薄的程度已達(dá)到極限）這些都是使用沒有疲勞極限的鋁合金來制作自行車車架，到底長(zhǎng)時(shí)間使用后強(qiáng)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(zhǎng)疲勞的壽命。根據(jù)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(fā)生的裂縫為起因，因此用硬化加工技術(shù)來提高金屬表面的硬度。
●鋁合金自行車的缺點(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
必需進(jìn)行熱處理，否則強(qiáng)度不夠。因此一般的規(guī)模不大的工廠無能力購(gòu)買熱處理設(shè)備。尤其是6000系的鋁合金管，多數(shù)情況是管道廠家指定熱處理?xiàng)l件。
●鈦合金自行車車架的優(yōu)點(diǎn)
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鈦合金是航空航天產(chǎn)品中采用的高性能材料，具有卓越的金屬材料性能，是目前國(guó)際上公認(rèn)的生產(chǎn)各類比賽及休閑用高檔自行車最先進(jìn)、最理想的材料。鈦合金突出的特點(diǎn)是重量輕，強(qiáng)度高，彈性好，抗沖擊、疲勞性能好，耐腐蝕永不生銹。自行車特別是賽車要求重量輕、剛度好并且沖擊性能好。重量輕可以提高速度，并在長(zhǎng)距離運(yùn)動(dòng)時(shí)降低體力消耗；剛度好的自行車車架有利于驅(qū)動(dòng)力的轉(zhuǎn)換，并提高操縱性能；沖擊吸收性好的自行車車架可以較好地減緩來自路面的沖擊，從而減輕車手的疲勞。
（1）可以制作輕量而強(qiáng)度大的自行車車架，純鈦金屬的強(qiáng)度更高。在鈦金屬中添加鋁和釩，彈性更高（和鋁比較），也有利于設(shè)計(jì)。
（2）不生銹，鈦合金不僅其重量?jī)H為鋼的50％，且強(qiáng)度重量比比鉻鉬鋼高28.4％。鈦合金的疲勞極限是鋼的兩倍，鋁合金自行車在使用較長(zhǎng)時(shí)間以后在這方面也無法與鈦合金自行車車架相比。作為應(yīng)用在自行自行車車架上的高強(qiáng)度和低密度的鈦合金材料，它不僅會(huì)讓自行車車架重量輕、強(qiáng)度高而且會(huì)讓自行車車架更經(jīng)久耐用。
鈦在一般的環(huán)境下幾乎不會(huì)被腐蝕。但是它有另一種腐蝕現(xiàn)象即異種金屬腐蝕。例如，不同種類的合金接合在一起時(shí)，成為電極狀態(tài)，電位差使局部通電引起腐蝕。對(duì)此現(xiàn)象采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，即使流失后也用來防止緊密接觸。這種金屬粉末有導(dǎo)電性也不要緊，接觸后被較小的荷重破壞掉。這種現(xiàn)象稱為「粘住」，它和「烘焙」是不同的。
「粘住、咬合」：金屬之間通過腐蝕來接合的現(xiàn)象。
「烘焙接合」：加工金屬時(shí)所產(chǎn)生的熱量來溶融接合。
（3）騎感好
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鈦也用在避震器的彈簧上?，F(xiàn)在用鈦制成的自行車車架適合于長(zhǎng)時(shí)間的騎行。有些車手酷愛鈦制自行車車架，認(rèn)為騎感極佳。但是個(gè)人各異，有人和鉻鉬鋼比較后認(rèn)為，鉻鉬鋼的自行車車架沖擊吸收性比鈦?zhàn)孕熊囓嚰芎?，騎感也比鈦?zhàn)孕熊囓嚰芎茫ㄟ@和鉻鉬鋼自行車車架的形狀以及用薄的管的結(jié)果應(yīng)力得到增大也有關(guān)）假若鈦管的加工技術(shù)得到進(jìn)一步改進(jìn)，也許會(huì)有和鉻鉬鋼同樣的騎感。
有些鈦制自行車車架使人感到搖擺，這也許是使用plane管（沒有加padded的，厚薄不能變化的管）有關(guān)?；蛘唠m使用高強(qiáng)度的鈦合金，但沒有用薄的管等也有關(guān)系。
●鈦合金自行車車架的缺點(diǎn)
價(jià)格高。鈦在自然界以二氧化鈦的形態(tài)存在，提練及加工過程復(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。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(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?zhàn)孕熊囓嚰軆r(jià)格很貴。
近來有些鋁合金自行車比鈦合金自行車車架價(jià)格貴，這說明鈦合金自行車車架的價(jià)格下降了。其因是冷戰(zhàn)結(jié)束后軍費(fèi)縮小，鈦的用量少了；優(yōu)秀的技術(shù)員開始用鈦來制作自行車車架；制作鈦?zhàn)孕熊囓嚰艿某杀窘档偷仍颉?
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●鎂是工程應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，其密度僅為1.8克/厘米 3，是鋼的1/4，鋁的2/3。由于鎂合金質(zhì)量輕、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼減震性好，還具有優(yōu)良的切削加工性能，在航空、航天、汽車、軌道交通和電子工業(yè)中具有十分廣闊的應(yīng)用前景。雖然鎂元素的發(fā)現(xiàn)時(shí)間同鋁接近，相對(duì)于全世界年用鋁量2700萬噸的水平，鎂的使用量還較小，因此發(fā)展鎂產(chǎn)業(yè)還具有巨大的機(jī)會(huì)和潛力。在鎂科學(xué)與技術(shù)研究方面，全世界包括西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)鎂的研究和開發(fā)還十分有限，國(guó)內(nèi)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如在鋁和鋼鐵方面那么大 鎂合金 鎂合金的比重雖然比塑料重，但是，單位重量的強(qiáng)度和彈性率比塑料高，所以，在同樣的強(qiáng)度零部件的情況下，鎂合金的零部件能做得比塑料的薄而且輕。另外，由于鎂合金的比強(qiáng)度也比鋁合金和鐵高，因此，在不減少零部件的強(qiáng)度下，可減輕鋁或鐵的零部件的重量。
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鎂合金相對(duì)比強(qiáng)度（強(qiáng)度與質(zhì)量之比）最高。比剛度（剛度與質(zhì)量之比）接近鋁合金和鋼，遠(yuǎn)高于工程塑料。
在彈性范圍內(nèi)，鎂合金受到?jīng)_擊載荷時(shí)，吸收的能量比鋁合金件大一半，所以鎂合金具有良好的抗震減噪性能。
鎂合金熔點(diǎn)比鋁合金熔點(diǎn)低，壓鑄成型性能好。鎂合金鑄件抗拉強(qiáng)度與鋁合金鑄件相當(dāng)，一般可達(dá)250MPA，最高可達(dá)600多Mpa。屈服強(qiáng)度，延伸率與鋁合金也相差不大。
鎂合金還個(gè)有良好的耐腐蝕性能，電磁屏蔽性能，防輻射性能，可做到100%回收再利用。
鎂合金件穩(wěn)定性較高壓鑄件的鑄造行加工尺寸精度高，可進(jìn)行高精度機(jī)械加工。
鎂合金具有良好的壓鑄成型性能，壓鑄件壁厚最小可達(dá)0.5mm。適應(yīng)制造汽車各類壓鑄件。
●碳纖維自行車車架材料優(yōu)缺點(diǎn)：
碳纖維自行車車架的特征是“輕、不彎曲、沖擊吸收性好”，但是，充分發(fā)揮碳纖維的優(yōu)異性
能，在技術(shù)上看起來不是那么容易，各碳纖維材料廠家之間的品質(zhì)差異也較大。自行車廠家考慮到成本問題，不大可能使用高等級(jí)的碳纖維來制作自行車車架。
碳纖維是把碳纖維用樹脂凝固成形的東西。非常輕，但它是具有方向性的材料（拉伸強(qiáng)
度強(qiáng)但剪切強(qiáng)度弱），因此采用把薄料層層重疊的方法來解決缺點(diǎn)，加工時(shí)需要進(jìn)行復(fù)雜的應(yīng)力計(jì)算。相對(duì)于鈦合金材料，同時(shí)作為生產(chǎn)高檔自行自行車車架的理想材料，目前在市場(chǎng)發(fā)展的趨中逐漸成為了制作高檔自行車車架的主流，但客戶對(duì)其材料的性能并不完全了解，我們?cè)谙蚩蛻艚榻B鈦合金材料與碳纖維材料的對(duì)比方面，應(yīng)突出碳纖維自行車車架的以下幾點(diǎn)問題：
（1）碳纖維自行車車架如果外力作用在與纖維成一定角度的方向，其強(qiáng)度會(huì)大大下降，容易產(chǎn)生裂紋。
（2）碳纖維自行車車架固化成型過程中所加入的樹脂存在老化的問題，風(fēng)吹日曬將會(huì)逐漸影響自行車車架的性能
（3）碳纖維自行車車架是以模具固化后一體成型，模具成本相當(dāng)高，工廠無法滿足為客戶量身定制的服務(wù)。
（4）碳纖維成架成型后，如果斷裂將無法再進(jìn)行修復(fù)
曾有人將自行車車架比喻為武士的刀，刀是武士的生命，而自行車車架則是自行車的寧魂！因此，認(rèn)識(shí)自行車車架成了單車入門與購(gòu)車須知的第一章。理想的自行車車架強(qiáng)調(diào)重量輕、強(qiáng)度夠、剛性佳、加工品質(zhì)好以及適合騎乘者的幾何角度設(shè)計(jì)，可見自行車車架的學(xué)問不少！
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碳纖維不是金屬，而是一種復(fù)合材料，利用碳纖絲編織成布，經(jīng)過預(yù)浸樹脂的過程成為預(yù)浸布，再將預(yù)浸布裁型然后疊層并入模式加熱成型，可依需求制成各種形狀的自行車車架。其特性是輕量、較具彈性（吸震佳）、騎乘感穩(wěn)定、長(zhǎng)途循跡持續(xù)感佳、舒適性高、工藝變化多，但表面硬度不佳，當(dāng)施予之外力高于其破壞強(qiáng)度時(shí)，會(huì)造成斷裂。再者，近年來由于碳纖紗需求大增，造成材料短缺，因此價(jià)格居高不下。碳纖維的拉伸強(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。一般常提到的高模數(shù)（Hight Module，HM），指的是高抗拉伸強(qiáng)度的碳纖維材料。
目前碳纖維管材的成型方式有一體成型、3D編織射出以及所謂的管對(duì)管方式，未來趨勢(shì)將朝整合一體成型搭配管對(duì)管的最適化設(shè)計(jì)發(fā)展。目前市場(chǎng)上已研發(fā)出奈米碳纖維技術(shù)，舍棄普遍運(yùn)用于一般碳纖維的epoxy環(huán)氧基樹脂，改用一種膠合碳纖維2織布的特殊奈米材，并號(hào)稱可以使自行車車架沖擊的性能足足比傳統(tǒng)碳纖維材質(zhì)提升40%！一般來說碳纖維較適合運(yùn)用在要求風(fēng)阻較小的計(jì)時(shí)賽車上。
鈦合金的相比較來說為最好，但是價(jià)格比較貴，而且一般也不用那么好，鋁合金現(xiàn)在使用最好，因?yàn)榧夹g(shù)比較成熟，性價(jià)比高，40公里每小時(shí)一般撞上不會(huì)變形，但是鎂合金的前景比較高，但是現(xiàn)階段技術(shù)不是很成熟，鋁合金里面也分牌號(hào)，現(xiàn)在一般6061 6063 7005 7075，7075的性價(jià)比最高，但是一般這種自行車放的利潤(rùn)比較高，需要砍價(jià)。
潤(rùn)大世紀(jì)為您提供高品質(zhì)的碳纖維及凱夫拉成型產(chǎn)品！
