铬钼钢自行车钢架特性
自行车车架科技含量
透过自行车车架材料知识看摩托车小弟兼玩摩托车和自行车，但是因为国内摩坛水平不高和文化不发达相比自行车产业在中国的兴盛，所以对自行车的只是还是比较了解的，反观摩托车知识类的不管是车身构造、材料、规格等等的星系，基本找不到，有也只有简单的。
我想找，根本找不到，很窝火，最近开始观察外国车，了解到小日本的车厂对铝合金材料蛮喜欢、相比欧洲方面的传统车厂则喜欢钢管车架，就像杜卡迪。
铝pk钢，忽然觉得很有意思。
铝pk钢在自行车方面也是一个很有意思的选择，钢相比较铝更重，但是刚性好，骑行感觉好但是重，用人力驱动当然要越轻越好，所以大部分铝车架取代了钢车架，钢车架要做到与铝相仿的重量就必须要用硌钼钢管抽管，只是这样的成本会很高，不好普及，总之各有各好，一个是轻量化和成本低，易维护（钢易生锈，抽管的钢管薄，锈穿了影响车架受力，架子就废了），钢车架骑行感觉好（这也是杜卡迪坚持用钢管车架的原因，只要车架几何角度合理行车稳定性是其他材料无可比拟的）。
想到曾经入门自行车的时候，看过一个自行车车架材料的相关知识贴，于是就拷过来科普下，原理都是一样的，大家可以有选择的了解对摩托车有用的内容。
相信大家看完这篇帖子大概也能明白为什么有的一个自行车车架比用20#钢管的摩托车还贵的原因了，一分钱一分货，自行车的科技含量和材料发展水平摩托车可望而不可及。
摩托车本来就发展自自行车，论辈分摩托车是儿子，所以两者是有很多共性的，因此才引用了自行车车架方面的相关知识。
正文开始，认识自行车材料自行车的材料有已往使用的铬钼钢以外、还有铝、钛、碳纤、镁等不断出现新材料。
出现了不少用这些新材料制成的车架。
关于金属合金材料的书很多，但是不是专门介绍自行车的材料，在此简单介绍自行车的材料，供车友们参考。
(此内容是一位海外的自行车运动爱好者于2000年所写的内容的摘要)。
材料的常用知识首先了解一下金属材料的常用语。
应力以及变形(1).应力的定义=σ=负荷/断面积 (即：单位面积上所能承受的重量)虽然负荷大，但是可以增加厚度来降低断面积上的应力。
公路自行车的车架知识
钛车架：钛的比重比钢轻55%，不容易氧化。为了提高拉伸强度，有混合铝、钒等的钛合金。焊接要在真空中进行等加工复杂，车架价格贵。
铝制车架：铝合金制的车架轻而刚性强。经过特殊加工1个车架的重量只有1公斤重。铝管道趋向大口径化，为了缓和过于强的刚性，目前座管及车叉采用吸收冲击力强的碳纤等的受人注目。
公路自行车的车架知识
铬钼钢车架：90年代以前，自行车车架以铬钼钢制的为主流。它的扭曲性能及拉伸性能好，焊接时高温也不会影响素材，价格便宜。但重量重，容易被氧化。近年来出现克服了它的欠点，发挥优点的新素材，铬钼钢车架再次受到注目。
碳纤车架：材。碳纤维的等级，吨数越高弹性也越高，价格也贵。制造方法有几种，例如在模具上沾上粘合剂，重叠碳纤维，热处理、凝固、成型等。
自行车千万种，车架材质就几种，没有最好只有最适合
⾃⾏车千万种，车架材质就⼏种，没有最好只有最适合⼤家好，欢迎⼤家收看新⼀期的单车基械匠。
⾃⾏车车架的常见材料⼀般为碳纤维，铝合⾦，钛合⾦，钢或者这些材料的混合体（⽐如之前⽂章⾥提到的钛合⾦接头+碳纤维管的车架）。
这些不同的材质会具有不同的特性，并且会影响到车架的成本，舒适性，重量，强度，刚性，耐⽤性等等。
不过，虽然材料很重要，我还是要重申⼀下车架设计和制造⼯艺的重要性。
以上提到的这些，就是我们最常见到的材料了（虽然还没有⽤⽊头，⽵⼦等制造的⾃⾏车）。
如果你从车架材质⼊⼿，打算挑选⼀辆⾃⾏车，以下这些都是你要考虑的问题：重量：每种材料都具有不同的强度特性，疲劳曲线和抗冲击性。
当你选择时，你要做出权衡，重量只是其中的⼀个⽅⾯，如果你对重量敏感，追求性能，那么轻量化的材料是你的⾸选。
不过，如果你的⽬标就是结实，耐⽤。
可以承载着你和你的梦想⾏⾛在祖国各地，那么重量显然不应该成为你的⾸要标准。
⾃⾏车的功能：这是每个车⼿都⽆法回避的话题，不要被冲昏头脑，仔细想想你究竟需不需要再决定有没有必要购买。
如果你的车是为了参加⽐赛，那么刚性⾼，重量轻的⾃⾏车绝对是理想选择，并且也为你缩⼩了材料选择的范围。
反过来，如果你正在筹划⼀次长途骑⾏或者穿越骑⾏，⽽且⼜需要长时间的在车上骑⾏并携带很多⾏李的话，那么耐⽤性将会是重中之重。
同样，这也为你缩⼩了选择的范围。
你骑车的地⽅：虽然你所在的地⽅并不会影响你对车架材质的选择，但是考虑到像钢架，长期处在潮湿的环境下会⽣锈。
所以，此时铝架会更适合那些潮湿的地域，同时⼜可以提供接近于钢架的特性。
它会成为你⼀⽣的陪伴吗：所有的材料都会随着时间的推移⽽疲劳，但是有些材料会⽐其他的材料来的更快⼀些。
如果不注意，钢架就会⽣锈，但是从长远来看，钢架也会⽐铝架更为耐⽤。
碳纤维和钛合⾦车架具有极⾼的抗疲劳性，所以它们的耐⽤度也是最⾼的。
你的预算：上边说到的所有，都需要建⽴在你的预算以内，这也是影响我们买什么车的最⼤因素。
铬钼钢型号
铬钼钢型号?
答：铬钼钢是一种合金钢，其中含有铬和钼元素。
这种钢材具有高强度、硬度和抗疲劳性，广泛用于航空航天、汽车和其他工业领域。
在我国，常用的铬钼钢型号有30CrMo、40CrMo、50CrMo 等。
这些型号中的数字代表了钢材的抗拉强度，例如30CrMo 的抗拉强度大约在300MPa左右，40CrMo和50CrMo的抗拉强度分别在400MPa和500MPa左右。
此外，也有一些其他型号的铬钼钢被用于特殊用途，例如40CrMoV4-6是一种采用中碳钢和铬钼钼合金钢制成的铬钼钢，其化学成分主要包括碳、铬、钼和铁，具有高强度、硬度、抗疲劳性和韧性等优点，广泛用于航空航天和汽车工业等领域。
铬钼钢
CrMo钢系低合金耐热钢，在室温及高温下具有较好机械性能及抗氢性能。
钢中主要的合金元素有钼、铬、钒、硅、硼等。
钼是热强钢中非常重要的合金元素，它显著提高钢的热强性能，在高温时保持足够的强度，并能细化晶粒，防止钢的过热倾向，但是，仅含钼的钢长期处于高温下，碳会聚集成石墨析出，使性能恶化。
为消除这种倾向，钢中常同时加入元素铬。
铬加入钢中，还能提高热强性能、高温抗氧化性能及耐腐蚀性能。
这是由于铬能在钢的表面形成一层致密的附着性很强的氧化膜，从而防止内部金属被继续氧化或腐蚀。
钢中含铬量越高，则氧化膜越致密，抗氧化和抗腐蚀性能也就越好。
低合金耐热钢的含碳量在0.20%以下，组织主要是珠光体加少量的铁素体，大多在正火状态下交货使用。
焊接后应在比使用温度至少高100的温度下回火。
我国常用铬钼钢有30CrMo（500℃）、35CrMo（525℃）、15CrMo（550℃）、12Cr2Mo1（575℃）、1Cr5Mo（600℃）等。
注：括号内的温度是指使用温度上限钼钢阀门由于其特殊的优质性能，常常被用于一些耐高温、耐高压的工程工况场合。
冲击的吸收性能好，锤子砸上去会与反弹感，无法进行暴力破坏，高温加工性好，加工后美观，广泛用于石油、化工、火力电站等各种工况的管路上，切断或接通介质。
适用介质为：水、蒸汽等。
阀门具有上密封结构，保证阀门开启运行时不经阀杆外漏。
铬钼钢是铬、钼的合金。
它的性能如下：1.淬火性好，可进行深度淬火，而不是市面上防锯形锁的表面淬火2.对回火脆性倾向少3.高温加工性好，加工后美观4.熔接性好5.冲击的吸收性能好，锤子砸上去会与反弹感，无法进行暴力破坏铬钼钢的优点(1).加工性好(2).冲击的吸收性能好(3).焊接容易元素符号：Cr-Mo由于其特殊的优质性能，常常被用于制造一些耐高温、耐高压的阀门和压力容器，如铬钼钢安全阀、铬钼刚闸阀等42CrMo的焊接性能不好，加热300以上，保温焊。
焊后退火处理。
铬钼钢自行车钢架特性
当然，铝合金架的优势在于：重量轻（但铬钼钢也只是稍重5%～10%）；抗腐蚀性较好（铬钼钢的成分比较接近不锈钢，抗锈能力明显优于碳钢等低档钢架）
钢是一种历史悠久的材料，从最普通的民用自行车到高端的竞赛级车辆，都或多或少的使用着钢材。除了冶炼技术的完善之外，钢也有其它材料所不能代替的优点：
1．加工性能好，铬钼钢是历史最悠久的自行车素材，对它的研究时间也最长，因此它的加工技术已经发展到一个相当稳定的程度。
2．强度大，根据车友们使用下来的结论来看可以得出:相同体积下的钢材的强度远远大于铝合金和钛合金，因此合格的钢架的强度都可以让人放心。
铬钼钢架和铝合金架子比较：
大体上，两者各有优势。
但我个人，推荐铬钼合金钢车架。
原因如下：
1、一般来说，同级产品，铬钼钢车架价格略低；
2、综合强度和硬度，铬钼钢也更有优势！尤其在一些“受力点”上，铬钼钢优势明显。所以，铬钼钢的寿命也明显优于铝合金架（不是说用到不能用的程度，而是在精确保持原有尺寸和强度的前提下）
2．生锈，相对于其他的材料，钢是比较容易生锈的。生锈会使钢的强度大幅度的下降，减少使用寿命。（像BEARS这些车架为了防止生锈问题都给车架的内管做了新的镀层处理）所以必须采取种种手段来防止钢材地位，对于自行车的爱好者而言，在车店前面，望著橱窗里的自行车，梦想拥有一台贴著雷诺标签的自行车车架是很多人的共同记忆。雷诺853管材自从1995年推出以来就受到自行车界的注目。它的强度对重量比(strength to weight ratio)已经接近高品质钛合金，而且在焊接之后焊接区的强度甚至比焊接前更强，因此雷诺853几乎成了高阶铬钼钢车架的代名詞。
自行车车架材料知识bd
铝合金
• 钪合金 • 镁合金 铝合金的一部分，在铝中加入了少量的钪或 镁成分而制成，大幅改变了铝合金的特性， 生产及加工成本高昂，目前仅用于高档竞 赛车架。
铝合金
• 一些与铝合金材料相关的工序
• 热处理 heat treatment T4 T6 铝合金车架必须经过热处理工序。T6标志表示经过 热处理、时效。若没有热处理的话强度只能达到 1/2，或者1/5的程度。 • 抽管 双抽/三抽 Double Butted /Triple Butted • 特殊型状 液压成型等
钛
• 6/4钛 具有超高硬度，但同时加工及焊接难度更高， 一般仅用作后爪钩等需要高硬度的部位， 作为车架的话仅用于最顶级的钛合金车架 中。
碳纤维
• 复合材料 • 极轻（700克），高强度，可随意造型，因此可 针对性地加强。 会因环境因素而老化。特点是拉伸强度强，但剪断 强度弱，断裂时不易预测。设计时需经精密计算， 生产过程复杂，且会产生有毒废料，报废率高， 原料价格高，所以成品售价最高。 • 可加入各种特殊材料（如：凯夫拉纤维）混合编 织
钢
• 目前钢材在自行车市场上的位置。
两极分化，因密度太大，在中高端的竞赛市 场中已被淘汰。 目前主要市场方向： 高碳钢——民用代步车型 铬钼钢——BMX、长途旅行及高级手工收藏 车型
铝合金
• 目前运动自行车上使用最广泛，也是很好 的车架材料。重量轻，价格低廉及容易加 工是其优点。 • 缺点为弹性差，骑感不佳，刚性和强度相 对较低 ，容易产生金属疲劳，但可以通过 各种抽管和特殊造型及填充技术改进其缺 点，以达到良好的 刚性/重量比。
一些车架材料著名品牌
• COLUMBUS 意大利（钢/铝/碳）
一些车架材料著名品牌
铬钼合金钢牌号
铬钼合金钢牌号铬钼合金钢是一种具有较高强度、硬度和耐热性能的钢材。
它在许多工业领域中被广泛应用，如航空航天、汽车制造、机械制造等。
本文将介绍几种常见的铬钼合金钢牌号及其相关参考内容。
1. 40CrMoV4-640CrMoV4-6是一种低合金铬钼钢，具有较高的强度、韧性和韧性。
该材料通常用于制造需要高强度和耐磨性的零件，如发动机曲轴、传动轴等。
参考标准：EN 10269:1999。
2. 42CrMo442CrMo4是一种中碳合金钢，具有较高的硬度和韧性。
该材料常用于制造需要高强度和耐磨性的零件，如齿轮、轴、链条等。
参考标准：EN 10083-3:2006。
3. 50CrMo450CrMo4是一种中碳合金钢，具有较高的强度和韧性。
该材料常用于制造需要高强度和耐磨性的零件，如轴、齿轮等。
参考标准：EN 10083-3:2006。
4. 15CrMoV615CrMoV6是一种高合金铬钼钢，具有较高的强度、硬度和耐热性能。
该材料常用于制造需要高强度和耐磨性的零件，如汽车发动机的活塞杆、气缸等。
参考标准：EN 10269:1999。
5. 25CrMo425CrMo4是一种低合金铬钼钢，具有较高的强度、韧性和耐热性能。
该材料常用于制造需要高强度和耐磨性的零件，如汽车发动机的底盘、齿轮等。
参考标准：EN 10083-3:2006。
以上是几种常见的铬钼合金钢牌号及其相关参考内容，这些牌号的选择对于特定的应用具有重要意义。
在材料设计的过程中，需要考虑到材料的强度、硬度、韧性、耐磨性等性能要求，并参考相应标准来选择合适的铬钼合金钢。
同时，制造过程中的热处理也是关键，可以通过淬火、回火等方式来提高材料的性能。
这些信息可帮助工程师和设计师在材料选择和制造过程中做出正确的决策，以确保最终产品满足要求并提供可靠的性能。
铬钼合金钢硬度
铬钼合金钢硬度铬钼合金钢是一种具有较高硬度的特种钢材，广泛应用于工程机械、汽车制造、航空航天等领域。
本文将从铬钼合金的组成、硬度测试方法以及硬度对材料性能的影响等方面进行阐述，以帮助读者更好地了解铬钼合金钢硬度的特点。
一、铬钼合金的组成铬钼合金钢是指将铬和钼作为合金元素添加到钢中的一类特种钢材。
铬的添加可以提高钢材的硬度、耐磨性和抗腐蚀性能，而钼的添加则可以提高钢材的高温强度和耐热性能。
此外，铬钼合金钢还可以通过合理调整其他元素的含量来满足不同的使用需求，例如添加适量的钢碳素可以提高其强度和韧性。
二、硬度测试方法硬度是衡量材料抵抗外界力量的能力的重要指标之一。
常见的硬度测试方法有洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度等。
其中，洛氏硬度测试是通过在材料表面施加一定负荷，然后测量其压痕的深度来评估材料硬度的，通常用HRC表示。
布氏硬度测试是使用一定负荷的钢球或碳化钨球压入材料表面，通过测量压痕的直径来计算硬度值，通常用HB表示。
维氏硬度测试则是通过在材料表面施加一定负荷的金刚石或硬质合金锥形针，测量压痕的对角线长度来计算硬度值，通常用HV表示。
三、硬度对材料性能的影响硬度是材料性能的重要指标之一，对材料的强度、韧性、耐磨性和耐热性等性能都有显著影响。
较高的硬度意味着材料具有较高的抗压强度和抗划伤能力，可以更好地抵抗外界力量的作用。
同时，高硬度还可以提高材料的耐磨性，使其在摩擦和磨损环境下具有更长的使用寿命。
此外，硬度对材料的耐热性能也有一定影响，一般来说，硬度越高的材料在高温下的变形和软化能力越小。
四、铬钼合金钢的硬度特点铬钼合金钢由于添加了铬和钼等合金元素，具有较高的硬度。
铬的添加可以提高钢材的硬度和耐磨性，使其具有更好的切削性能和抗磨损能力。
钼的添加可以提高钢材的高温强度和耐热性能，使其在高温下保持一定的硬度和强度。
因此，铬钼合金钢在高温、高压和摩擦等恶劣环境下具有较好的综合性能，广泛应用于需要高硬度和耐磨性的领域。
自行车车架材质知识
自行车架材质知识6061 、 7005 、铬钼钢的特点铝合金 6061 和铝合金 7005 都算是发展很成熟的质材，两者在制造车架的历史上都超过 10 年的历史。
6061 是铝合金代号，主要是掺杂 1 ％镁与 0 . 6 ％的硅所组成。
T6 是热处理的一种方式，能够使铝合金更硬，强度更强。
6061 一 T6 代表这是一支经过 T6 热处理的铝合金 6061 车架。
目前市面上较好的车架材质大概算是雷诺 853 号钢管铝合金 606X 铝合金 7005 碳纤维鈇合金镁合金 7005 铝合金主要掺杂元素是 4 . 5 ％锌与 1 . 4 ％的镁一般说来 7 字头的铝合金强度较 6 字头的铝合金要来的高：铝合金 7005 · T6 的抗张强度是 51000psi 铝合金 6061 · T6 的抗张强度是 45000psi 铝合金 7005 · T6 的伏降强度是 42000psi 铝合金 6061 · T6 的伏降强度是 40000psi 虽然 7 字头的铝合金强度较 6 字头来的好，不过这并不代表 7 字头的铝合金一定比较好。
因为 7 字头的合金含量高于 6 % ，虽然强度较佳，但是在车架的成型性和焊接性上都比 6 字头的铝合金要差。
也因此目前像是捷安特与美利达的液压成形车架都是探用铝合金 60XX 去制造的。
一般说来，相同设计的两支铝合金 6061 和 7005 的车架， 6 系列的铝合金比较有韧性； 7 系列的铝合金则比较死硬。
然而车架的几何设计和加工技术可以弥补合金先天上踩踏的感觉 · 所以铝合金 6061 的车架未必会比 7005 来的差，也因此我才会说」没有铝合金 7 字头一定比铝合金 6 字头来的好的说法」有些车款上管是液压成型，不知道下管是否也是，如果下管也是液压成型管的话 · 那么下管与头管焊接处其实是可以不需要舌片补强的。
关于自行车材料
关于自行车材料自行车什么样的材料才算好材料？从最宏观的观点看，好材料有三个要求，一个是弹性模量高，就是说受力时变形小；另一个要求是强度高，就是说可以承受很大的外力；最后一个要求是韧性好，就是说万一外力太大了，材料承受不了，那么材料也不会立刻断裂，而是经过一定变形，吸收一定能量后才断裂。
铝合金和钢和碳纤维。
从绝对性能看，铝比不上钢。
就算是很好的铝，比如制作我们自行车常用的6061铝合金，从模量、强度和韧性上看，绝对性能仍旧比不上钢。
可是我们的自行车还多数都是用铝的，为什么？其实就是因为铝很轻。
换句话说，为了达到同样的强度，只用很轻的铝就可以达到目的，而用钢就必须用很重的原材料才行。
用术语说，就是铝合金的比模量高，比强度高。
那么碳纤维呢？碳纤维的比重只有1.75左右，而铝是2.7，钢是8.7。
强度呢？目前最好的碳纤维可以超过7000MPa，而钢呢？通常钢的强度在1000MPa以下，最好的超合金钢不过是2000MPa.那么我们再算算比强度呢？碳纤维的比强度比钢高30多倍！“比强度”就是强度除以密度。
但纤维的比强度跟用此纤维增强的复合材料的比强度不是一回事。
碳纤维是种复合材料..是在完成整个结构后才叫碳纤维~~碳纤维还没完成结构体时.是环氧树酯+碳纤维预浸布.~~碳纤维预浸布在还没编织成品时.是碳纤维丝!! 上面的数据都是碳纤维丝的数据碳纤维/环氧树脂，比重1.4，强度1500Pa，我们的自行车大概就这个性能（当然不能和航天飞机比了）。
比强度多少？1000MPa吧？那么钢呢？我们的普通自行车用A3钢比重7.8，强度400MPa，比强度50MPa。
差多少？20倍吧！这些数据都不用记，只记住一点，碳纤维复合材料比一般的钢比强度高几十倍。
用钢管同样可以让自行车很轻，也对呀！可是刚度和强度是不一样的，钢的刚度大但是强度差--越轻越危险呀！总之，碳纤维比铝和钢强适合做自行车车架！我们知道钢在断裂前有很明显的塑性变形的。
浅谈钢架——常见管材
浅谈钢架——常见管材钢是最先使用到自行车架上的传统材质，它拥有遥远的历史。
在如今科技发达的时代，有很多新的好材料抢了它的风头。
但依然有喜欢的人使用，可能是情怀吧！钢架和碳架一样，有着不同的等级，虽然归到底都还是所谓的“钢架”，来一起了解一下吧!先来了解一下什么是钢吧！钢是一种铁碳合金随着工业进步，开始加入了一些别的金属和化学元素根据加入成分的不同强度、弹性等性能方面的表现也会因此不同由此来区分钢材的种类那么现在用作自行车架的常见钢材，与品牌都有哪些呢？1)4130铬钼钢铬钼钢是添加了铬和钼的铁碳合金，铬钼钢拥有优良的加工性，在一定温度区间可进行形变加工。
它对冲击有着优异的吸收性能，价格相对便宜。
2）雷诺管（ Reynolds）英国的雷诺自1889年创立至今，现已有120年历史，是钢管中常见的管材品牌。
根据工艺的不同，雷诺管可以大致分为不锈钢管、经热处理的钢管、未经热处理的钢管。
不同的管材是以编号区分，常见的像是520和853等。
一般由贴纸贴在车架立管处520是经过冷加工的铬钼钢，算是入门首选的钢架管材，利用冷加工也可以增加管材强度。
制的车架在刚性、强度、耐腐蚀性上优于未经热处理的钢材。
853是其中最知名且常见的一个，是唯一使用热处理后在焊接处使用空气冷却做强化的管材。
雷诺官方表示，853的强度仅次于钛合金。
是其生产的管材中，强度最高的。
3）ColumbusColumbus是意大利管材品牌，其logo一带有只白鸽，所以被国内车友叫做“鸽子管”。
Columbus常见管材为25CroMo4、Niobium、XCR三种管材，以不同的加工方式制成。
25CroMo4：跟雷诺520一样是未经热处理的铬钼钢，但因为管材的化学成分和加工方式与雷诺不一样，所以骑起来的感受也有差异。
Niobium：加入了稀有金属元素铌，这有效加强了钢材的抗拉强度，回弹特性，高抗疲劳性能。
XCR：为高端不锈钢钢材以上文中提到的都是较为常见的管材，当然还有很多，但不常见，甚至见不到。
铬钼钢 碳钢 硬度
铬钼钢碳钢硬度
铬钼钢和碳钢都是常见的金属材料，它们的硬度取决于具体的合金成分和热处理工艺。
首先，让我们看看铬钼钢。
铬钼钢是一种合金钢，其中含有铬和钼等合金元素。
这种钢通常具有较高的硬度，这是由于合金元素的添加可以显著提高钢的硬度。
此外，铬钼钢还具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，使其在制造工具、轴承和机械零件等领域得到广泛应用。
而碳钢是主要由碳和铁组成的合金，通常含有少量的其他合金元素。
碳钢的硬度取决于碳的含量和热处理工艺。
高碳钢通常具有较高的硬度，而低碳钢则较为柔软。
通过热处理，碳钢的硬度可以得到进一步提高。
总的来说，铬钼钢通常比碳钢具有更高的硬度，但具体的硬度取决于合金成分、热处理工艺以及具体的用途和要求。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的材料和工艺来满足硬度要求。
浅析自行车车架金属材料
浅析自行车车架金属材料发表时间：2020-12-30T08:08:48.131Z 来源：《中国科技人才》2020年第24期作者：余远航[导读] 随着现代科技的发展，自行车车架材料从最早的铬钼钢逐渐发展到合金材料，然后再到当前广泛应用的碳纤维等复合材料，相关行业技术人员不断应用新技术，开发新材料配方，极大地提高了车架管件与结构设计发展，促进自行车车架更轻盈、强度更高、舒适性更强、外观流线更美观。
桂林航天工业学院2018人力（中外本）3班广西桂林 541004摘要：不同自行车车架材料对自行车车架重量、刚性、强度、外观、骑乘感受以及市场价格等方面均有直接影响。
自行车车架金属材料应用类别多样，包括钢材质、铝合金、钛合金、镁合金及钪合金等。
本文主要针对不同金属材料自行车车架的优缺点进行分析。
关键词：金属材料；钢材、铝合金、钛合金、镁合金引言随着现代科技的发展，自行车车架材料从最早的铬钼钢逐渐发展到合金材料，然后再到当前广泛应用的碳纤维等复合材料，相关行业技术人员不断应用新技术，开发新材料配方，极大地提高了车架管件与结构设计发展，促进自行车车架更轻盈、强度更高、舒适性更强、外观流线更美观。
自行车车架金属材料应用广泛，类型多样，不同金属材料能够满足自行车车架不同功能部位对材料密度、刚性、轻度、重量等不同方面要求，分析车架金属材料优缺点，满足车架不同功能诉求部位的适用材料要求，进一步提升自行车车架技术水平。
一、钢材质车架优缺点自行车车架对钢材质的应用时间最长，其在自行车车架应用中，可以有效保障自行车在长时间骑乘中保持车架加强的刚性，管材弹性较强能够有效吸震，同时管材接合的方式多样，易加工焊接，而且成本价格较低。
但是，钢材质车架有很明显的缺陷就是重量过大，且车架易生锈，管材塑形相对困难且存在金属疲劳。
随着现代技术的发展，合金钢材在稳定性、传动性、刚性、弹性系数等方面的效果良好，但仍旧存在重量过大的问题。
在钢材质车架中，应用最多的是铬钼钢，铬能有效增强钢材的耐腐蚀性能，并且增强其抗锈、抗高温氧化的能力；钼能够增强钢材强度，防止回脆性。
自行车材料的常用知识
材料的常用知识首先了解一下金属材料的常用语。
应力以及变形(1).应力的定义=σ=负荷/断面积(即：单位面积上所能承受的重量)虽然负荷大，但是可以增加厚度来降低断面积上的应力。
从这里也可知为什么铬钼钢、铝、钛管的厚度不同。
(2).受应力之后，用于车架的材料会变形。
其变形可分为弹性变形和塑性变形。
弹性变形：虽然变形，但是除去应力后恢复原状。
塑性变形：变形后除去应力也无法恢复原状。
(3 .弹性率：弹性率所指的是像弹簧一样变形的材料的低抗程度。
弹性率高的材料硬，承受负荷后变形也少；弹性率低的材料较软，承受负荷后变形较多。
作为自行车的材料，有些部位需要变形多些，有些部位需要变形少些。
弹性率以杨氏弹性模量来表示。
数据越大弹性率越高。
下表为自行车的各种材料的杨氏弹性模量。
杨氏弹性模量从上表可知铬钼钢的弹性率最高，镁合金的弹性率最低。
弹性率将决定材料刚性的强弱，对自行车来说该数据是很重要的。
屈服强度、拉伸强度屈服强度：是弹性变形的极限，也叫屈服点。
增加应力到一定程度时成为塑性变形，也就是变弯了。
拉伸强度：指的是增加应力到一定程度时不单是成为塑性变形，还被拉断。
密度密度是单位体积的重量。
密度是决定车架的重量时重要因素之一。
设计轻的车架时不可勿视的数据。
但是密度小不等于车架轻。
从上表可知铬钼钢密度最高，镁合金最低。
密度低的话，可以制作轻车架，假若这样认为的话只讲对了一半。
还要老虑拉伸强度、弹性率等因素。
虽然密度低，但是强度不够的话也不行，密度低1/3不等于重量也轻1/3。
增强材料重排：所指的是在金属结晶中会产生的移动现象(原子间存在间隙，使结晶移来移去)。
发生重排现象时金属会变形。
强化材料也就是想办法制造出不要发生重排现象的结构。
在此介绍4种强化材料的方法。
固溶体强化、析出强化、通过硬化加工来增强、结晶体的微细化来增强。
固溶体强化在铁等母体材料中熔入铬、钼等，使母体材料变成不同半径的结晶构造。
此时的原子称为固溶体。
铬钼钢材质特点
铬钼钢材质特点
铬钼钢是一种高强度、高硬度、高耐磨性的合金钢，其主要成分为铬、钼、碳等元素。
铬钼钢具有优异的耐磨性、耐腐蚀性、高温强度和抗疲劳性能，因此被广泛应用于制造机械零件、工具、模具、轴承、汽车零部件等领域。
铬钼钢的主要特点如下：
1.高硬度：铬钼钢的硬度比普通钢高出很多，可以达到60-65HRC，因此具有很好的耐磨性和耐腐蚀性。
2.高强度：铬钼钢的强度比普通钢高出很多，可以达到1200MPa 以上，因此具有很好的抗拉强度和抗压强度。
3.高温强度：铬钼钢在高温下仍然具有很好的强度和硬度，可以承受高温下的重载和冲击。
4.抗疲劳性能好：铬钼钢具有很好的抗疲劳性能，可以承受长时间的重复载荷。
5.耐腐蚀性好：铬钼钢具有很好的耐腐蚀性，可以在酸、碱、盐等腐蚀介质中长期使用。
铬钼钢的特点使其在机械制造、航空航天、汽车制造、石油化工等领域得到广泛应用。
在机械制造领域，铬钼钢常用于制造高强度、高硬度的零件，如轴承、齿轮、摆线轮等；在航空航天领域，铬钼
钢常用于制造高温、高压的零件，如涡轮叶片、发动机零件等；在汽车制造领域，铬钼钢常用于制造发动机零件、转向系统零件等；在石油化工领域，铬钼钢常用于制造化工设备、管道等。
铬钼钢具有很好的机械性能和耐腐蚀性能，是一种优异的合金钢材，其应用范围广泛，对于提高产品质量和降低生产成本具有重要意义。
铬钼钢屈服强度
铬钼钢屈服强度
铬钼钢是一种合金钢，其中含有铬和钼等元素。
它具有较高的硬度、强度和耐腐蚀性能，在机械制造、航空航天、石油化工等领域得到广泛应用。
屈服强度是材料在受到一定载荷作用下，发生塑性变形的临界点。
对于铬钼钢，其屈服强度取决于具体合金化成分、热处理工艺等因素。
一般来说，铬钼钢的屈服强度在400MPa到600MPa之间。
需要注意的是，铬钼钢的屈服强度与其抗拉强度不同，抗拉强度指的是材料在拉伸过程中发生断裂之前所能承受的最大应力。
通常情况下，铬钼钢的抗拉强度要高于屈服强度。
因此，在设计和使用过程中，需要根据具体要求和实际情况选择合适的强度参数，以确保材料的安全性与可靠性。
自行车架材质
细说自行车架材质曾有人将车架比喻为武士的刀，刀是武士的生命，而车架则是自行车的宁魂！因此，认识车架成了单车入门与购车须知的第一章。
理想的车架强调重量轻、强度够、刚性佳、加工品质好以及适合骑乘者的几何角度设计，可见车架的学问不少！车架材质比较你想买车吗？你知道怎么挑选适合自己的车架吗？除了依据本身需求与用途选择适合车种的车架外，不同材质的选用会影响车架的重量、刚性、强度、骑乘感受、外观以及价格。
近几年碳纤车相当热门，很多人都一昧赶流行而花大钱买碳纤车，但是，强调轻量的昂贵纤维真的就是最好、最适合的车架吗？为了打破材质的迷思，大家必须先了解各种车架材质的特色及其优缺点比较。
车架材质从最早的铬钼钢、进化到铝合金、然后是复合材料的运用如碳纤维，其他还有钪合金、镁合金、钛合金等，业者不断研发新材料配方，提升管件与结构设计能力并创新加工技术，只为了让车架更轻、更强、更舒适且更流线美观。
密度是决定车架重量的关键因素之一，密度愈低，车架可以做到愈轻，铬钼钢的密度为7.9，铝合金为2.6-2.9，钛4.5，钛合金4.3-5.1，碳纤维复材1.6，镁合金1.7，由此可知铬钼钢的密度最高，碳纤复材最低。
然而车架除了重量外，还要考虑拉伸强度，弹性系数等，所以虽然密度低，但强度不够也不行。
一般来说，车架刚性决定于材质的弹性系数，钢的弹性系数为30，铝为10-11，钛15-16.5，因此当管径、壁厚相同时，铝车架的刚性只有钢车架的三分之一，钛车架的刚性也只有钢车架的二分之一。
车架强度则由材质的降伏强度决定，降伏强度和车架管材的品质、热处理制程及合金成份都有很大的关系。
铝的降伏点仅11-59，钛40-120，钢46-162，相较之下铝材显得较脆弱且易损坏。
在实际设计上，每台车架的管材管径大小会决定车架刚性，强度与重量，管材壁厚也会影响车架强度与重量。
一台最适设计的车架有些地方强调刚性、有些地方要强度、有些地方要吸震，因此必须在不同功能诉求的部位用对适合的材料，而不同材料的结合技术也是车架业者的一大考验。
15铬钼钢强度
15铬钼钢强度
【原创版】
目录
1.15 铬钼钢的概述
2.15 铬钼钢的强度
3.15 铬钼钢的应用领域
正文
15 铬钼钢是一种合金结构钢，其主要成分是铁、铬和钼。
这种钢材
具有高强度、高韧性和耐磨性，因此在工程领域中被广泛应用。
15 铬钼钢的强度是指其抵抗外力破坏的能力。
这种钢材的强度主要
来源于其成分中的铬和钼。
铬是一种强氧化剂，可以提高钢材的硬度和耐磨性。
钼则可以提高钢材的强度和韧性。
因此，15 铬钼钢的强度通常在800-1000MPa 之间，比普通的碳钢要高出很多。
由于 15 铬钼钢的高强度和耐磨性，其在工程领域中有着广泛的应用。
比如，它常常被用于制造锅炉和压力容器，以及一些高强度的机械零件。
在石油化工、航空航天、汽车制造等领域中，15 铬钼钢也是常用的材料。
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铬钼钢用途
铬钼钢用途
铬钼钢是一种特殊钢材，具有出色的硬度和耐磨性。
它的应用范围很广，以下是一些主要用途：
1. 汽车工业：在汽车制造过程中，铬钼钢常被用于制造发动机零件、曲轴、摇臂、连杆等关键零件。
铬钼钢能够承受高温和高压环境下的极端工作条件，并且具备很高的耐磨性和抗疲劳性能，确保发动机的稳定运行和长寿命。
2. 采矿行业：由于铬钼钢具有极高的硬度和抗磨损能力，在矿石开采、石油开采、磨料加工等领域中具有广泛的应用。
例如，铬钼钢常被用于制造耐磨的钻头和破碎设备，能够有效地抵抗矿石的冲击和磨损。
3. 石油开采：铬钼钢被广泛用于制造油井套管和钻杆，能够承受高温和高压环境下的腐蚀和磨损。
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铬钼钢自行车钢架特性
钢是一种历史悠久的材料，从最普通的民用自行车到高端的竞赛级车辆，都或多或少的使用着钢材。
除了冶炼技术的完善之外，钢也有其它材料所不能代替的优点：
1．加工性能好，铬钼钢是历史最悠久的自行车素材，对它的研究时间也最长，因此它的加工技术已经发展到一个相当稳定的程度。
2．强度大，根据车友们使用下来的结论来看可以得出:相同体积下的钢材的强度远远大于铝合金和钛合金，因此合格的钢架的强度都可以让人放心。
3．乘骑感舒适，钢是一种具有良好的弹性的金属，用钢制作的车架，可以吸收骑行过程中所带来的震动。
因此钢架不会向铝架那样让人感觉不舒服，特别适合用来做旅行车架。
4．钢的金属疲劳性要比铝强的多，所以在相同的使用条件下，钢架的寿命也会比铝架长得多。
当然，钢架也有其不可克服的缺点：
1．重量，在极度追求器材轻量化的今天，钢7.8g/立方厘米的质量让所有人对他望而却步。
虽然可以使用轻量化的钢材，并且用抽管技术把管壁抽得极薄，可是还是很难把钢架的重量减到1600克以下。
而很多铝架的重量只有1400克左右。
这也就是在竞赛级别的车架中很少看见钢架的缘故。
2．生锈，相对于其他的材料，钢是比较容易生锈的。
生锈会使钢的强度大幅度的下降，减少使用寿命。
（像BEARS这些车架为了防止生锈问题都给车架的内管做了新的镀层处理）所以必须采取种种手段来防止钢材生锈。
雷诺管材在自行车界享有极为崇高的地位，对于自行车的爱好者而言，在车店前面，望著橱窗里的自行车，梦想拥有一台贴著雷诺标签的自行车车架是很多人的共同记忆。
雷诺853管材自从1995年推出以来就受到自行车界的注目。
它的强度对重量比(strength to weight ratio)已经接近高品质钛合金，而且在焊接之后焊接区的强度甚至比焊接前更强，因此雷诺853几乎成了高阶铬钼钢车架的代名詞。
大家所熟悉的雷诺管材也分很多级别，最高级的是９５３不锈钢热处理抽管。
其强度和韧度指标几乎是钛合金的两倍。
最薄可以抽到0.3MM, 接下来的是８５３／６３１／７２５／５２５／５２０／７５３／５３１，其中最为大家所熟悉的是５２５／５２０系列，５２５是ＲＥＹＮＯＬＤ原厂生产，５２０则是采用雷诺的同一合金配方和相同的质量检验标准授权台湾钢厂生产的。
５２０虽然是在台湾生产，但是价格却并不低，部分厂商为成本考虑而钻空子，贴５２０标的车架其实只有贴着标的那根中管是５２０的，其余上下管均为普通铬钼钢管。
没有仪器的分析，一般消费者基本上是无法分辨的。
还有更低端的产品
连五通和头管都使用碳钢的，烤漆后也是比较难以从外观上分辨出来。
铬钼钢架和铝合金架子比较：
大体上，两者各有优势。
但我个人，推荐铬钼合金钢车架。
原因如下：
1、一般来说，同级产品，铬钼钢车架价格略低；
2、综合强度和硬度，铬钼钢也更有优势！尤其在一些“受力点”上，铬钼钢优势明显。
所以，铬钼钢的寿命也明显优于铝合金架（不是说用到不能用的程度，而是在精确保持原有尺寸和强度的前提下）
3、由于钢制产品多、焊接性好，且加工手段多于铝合金，所以钢架出“意外”（比如焊缝暗伤）的可能性低于铝架。
当然，铝合金架的优势在于：重量轻（但铬钼钢也只是稍重5%～10%）；抗腐蚀性较好（铬钼钢的成分比较接近不锈钢，抗锈能力明显优于碳钢等低档钢架）。