|
|
|
小弟发现车辆的底盘材料基本为铝合金制,+ L; n" n ~9 ^- Q& ` 但有的是7075 T6铝,有的是6061 T6铝 有什么区别?, j3 A3 S8 }! d% a 哪个好? 8 ]3 Y8 k) i- D 小弟查了些资料,与大家共享:" r8 L! ?; ` a3 q) N ! i/ |8 J, i. t5 Y/ [ 材料的常用知识% f# m7 t! i' W+ S0 M, n i m0 W; N# N \3 r( \/ p- M& X3 f: R 首先了解一下金属材料的常用语。 ' }8 p1 [/ w- F& a* b X2 k/ L 应力以及变形 - F# H, @! z) q (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)- v% B# w1 e! O. n" r4 ] 虽然负荷大，但是可以增加厚度来降低断面积上的应力。 (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。4 g8 b4 l8 f* _% z' b (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。 弹性率以杨氏弹性模量来表示。数据越大弹性率越高。 7 J# S/ e6 {2 b2 i 下表为各种材料的杨氏弹性模量。 用在自行车上的材料 杨氏弹性模量(GNm^-2)% @6 m) Q+ g( \% ?: u+ t5 ~/ c 铬钼钢 (低合金钢) 200-207 0 `) u( U% p$ [* s4 |7 } 铝合金 69-79 ' D, E, ^# ?3 [4 O& B0 O 钛 116 钛合金 80-130" ]$ g* q& w+ X% m3 H4 |+ e, A 碳纤 70-200 * C4 ^3 T9 }* R5 P" F( t/ p 镁合金 41-45 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，对车来说该数据是很重要的。 ! P8 n, n$ L( M( P$ x% v% R0 _! \ 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。 : t9 b0 l, f( Z# @- C9 c1 j 1 }$ T) R; G d 材料的拉伸强度 材料拉伸强度(（MPa，N/mm＾２） ; T) w8 J2 \1 f! T2 l! { O+ y- t8 y SCM415 (铬钼钢) 834以上 6061 (6000系铝合金) 无热处理的场合 100以上. b, m) q5 D6 T 有热处理的场合(T6) 246以上2 W. N" z4 h4 G9 Q, ` 7005 (7000系铝合金) 有热处理的场合(T6) 345以上 - @0 Q8 D) `8 |4 B 7075 (特超硬铝，飞机合金) 无热处理的场合 230以上$ |. S4 u& Y: t7 L1 x 有热处理的场合(T6) 597以上$ K, \2 V- r! M) |. H! O) U9 T* C 7 q3 J: r! d6 l' b* S CPTi (纯钛) 有热处理的场合(T6) 597以上$ B" M) b U7 J$ n 用的较多的纯钛为如下：* a3 {: F. P7 D- N4 E1 v* h PTT800 800 Grade4 588～753" q, ?5 |, ]- Z: q2 i7 p* O9 w UTT75 753 3-2.5Ti （３％Al－2.5V Ti合金） 685以上 6-4Ti （６％Al－４V Ti合金） 有热处理的场合(时效) 11600 i5 m+ {! ^& w- l3 W: S $ {0 I% K8 t" b5 i 无热处理的场合 980# X& ~" z1 }3 }! b2 ^0 K 1 I3 A$ \* u3 M7 x 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。 材料 密度（g/cm＾3）铬钼钢(低合金钢) 7.9 铝合金 2.6-2.9 & h7 @& K* J. M+ @8 Z* H8 `, P( t 钛 4.5 钛合金 4.3-5.1 7 a: Z: ?& u1 S8 x 碳纤 (CFRP) 1.5-1.6 # ^. p$ r# ?0 D* N/ {# ^! M: x 镁合金 1.7 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。) H' R! h8 t0 i0 D. g' ]0 ~ # [( x2 ]6 U% @" ]' J 铝合金 （Al-Mg-Si, Al-Zn-Mg-(Cu)） 用铝合金制作的车架,轻而价格低是它的优点。但是从「轻」来说，当前与铁素材比较相差并不大。老车手对它的反应是「虽轻但易弯曲 」。虽然经过多次改进，但是始终克服不了杨氏弹性模量低的缺点。最近的铝合金车架，为了提高杨氏弹性模量，对铝管进行热处理等，制造出轻而有刚性的车架，这种最新的铝合金车架对车手来说，具有足够的轻量与刚性。 5 m' }$ H+ R$ g4 c 铝合金是纯铝中加入Mg，Zn，Si，Cu等金属的合金。铝本身具有轻量、可塑性好、耐腐蚀等优点，加入其他金属后显著提高了机械性能。使用的铝合金多数为6000系（Al-Mg-Si）和7000系（Al-Zn-Mg-Cu)两种，经过热处理(铝耐高温，在高温下能改变性质)可以制成名种各样的材料。5 y; `! R- P" f2 g 6000系被认为是耐腐蚀、强度好、焊接性也好的材料。下表表示使用最多的6061合金的机械强度。2 x+ A$ ~% d `5 F , o6 Q. S. x1 V2 Z 7000系是铝合金中最强的材料。尤其是7075是特超硬铝(制造飞机的材料)，但是它的焊接难度大，耐腐蚀性差(会发白)等。下表表示使用最多的7005和7075合金的机械特性。 表中的有关热处理以如下数字来表示： -0：完全退火/ G3 d+ o8 s: f -T5：人工时效(无溶体化处理)* }) F, h, Z0 R8 b" |/ v" i1 c( k8 U -T6：溶体化处理后人工时效" {: V" {3 D Y& F A d -T7：溶体化处理后稳定化处理 -T8：溶体化、硬化加工、人工时效 8 O1 P/ T8 m* D% R" s& B! r9 E 6061合金的机械特性) e1 e) ^! \/ m% N0 w0 X9 _+ a * u$ U& Q: p0 l6 Z# N. R- d 热处理 伸长强度(MPa) 耐力(MPa） 伸长（％） 剪断强度(MPa）布氏硬度 疲劳强度(MPa）) K5 X6 q6 V+ `3 Z+ ^8 i ) K3 Q. f/ r3 Q9 ?' |, J- L T5 190 148 12 119 60 67 1 I. t. g- A$ Z5 l- @ T6 246 218 12 155 73 67 T83 260 246 11 155 82 - / n& Q4 V! P2 g& d 7005，7075合金的机械特性 " k5 m+ l3 T6 r& j" q 合金名称 热处理 伸长强度(MPa）耐力(MPa）疲劳强度(MPa）伸长（％）E(GPa） 7005 T53 345 305 130(7003) 10 74(7003) 4 K4 p9 P0 K5 c" x+ A+ { 7075 0 230 107 163 17 74 T6,T651 597 526 163 11 74 ' K% m1 O8 X# D8 S' c. l3 R ●铝合金车架的优点 1 t! M) @" X' a0 q" G - h; v* |+ y1 v7 S9 u5 C2 ? (1).可以制作重量轻的车架 铝的比重轻但不够硬，为了增强强度把它制成合金并施予热处理。热处理采用时效析出增强法，简单地说，在金属内形成一种妨碍金属变形的物质。在某种高温下进行热处理时，会引起时效析出，若没有经过这个程序的车架，也会引起常温时效。就是说把车架放置在房间内也会逐渐变强。: _! J* i* m) P8 ]7 u' K& H 许多铝合金制车架用6061T6材料来制造。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。) Z: G5 e! R( r5 }$ ~: T/ A 1 p# w, ~ L {. ]7 I, @3 n 有7075标志的车零件，严格来讲没有经过热处理。也就是说因没有时效，因此是常温时效。7075合金本来就必要进行热处理，通过热处理其强度可以增加5倍。 e( M7 w' @- e (2)长时间使用外观不怎么变化6 L' j0 s. T1 M+ H6 e/ M& M, Y 铝本身是很容易受腐蚀的金属，在空气中几乎不存在没有被氧化的铝，放置在空气中马上被氧化而形成很薄的氧化膜。为什么不生锈呢？原因是该氧化膜达到一定的程度时防止继续生锈。该氧化膜几乎是无色因此外观上不容易发现变化(有时会发白)。 这种材料制造的车，使用次数越多，应力发生的次数也高，强度也显著引起变化。近来为了谋求轻量，许多车架使用薄料来制作(薄的程度已达到极限)。这些都是使用没有疲劳极限的铝合金来制作车架，到底长时间使用后强度变化将是如何呢！根据公开的数据，能提高140%。疲劳破坏是在金属表面上所发生的裂缝为起因，因此用硬化加工技术来提高金属表面的硬度。 2 b$ b8 z% r7 b- r; j' S , E1 p1 Y7 `) ~# E/ S6 k2 _: X2 Q ●铝合金车架的缺点# m. t/ S0 t# r; f9 [ (1).铝是弹性率及刚性低的材料。 (2).需要进行热处理! l6 ^" R7 c2 @# R( k1 d 必需进行热处理，否则强度不够。尤其是6000系的铝合金。 碳纤维(CERP) , J3 V1 K7 \/ c! o3 [8 O 碳纤维车架的特征是「轻、不弯曲、冲击吸收性好」，但是，充分发挥碳纤维的优异性能，在技术上看起来不是那么容易，各碳纤维材料厂家之间的品质差异也较大。考虑到成本问题，不大可能使用高等级的碳纤维来制作车架。虽然存在上述的现实问题，但是碳纤维车架还是具有其它素材所没有的优点，可以制造轻量车。, v2 U; u6 g0 ?& I9 T6 F 碳纤维是把碳纤维用树脂凝固成形的东西。非常轻，但它是具有方向性的材料(拉伸强但容易断)，因此采用把薄料层层重叠的方法来解决缺点。- }4 V$ B" c- q; n+ e ●碳纤维车架的优点' P6 d3 ^$ m4 V' M2 w' q (1).可以制作重量轻的车架9 B* j- n2 a, E0 r 碳纤维车架是把碳纤维对着发生应力的方向层层叠而得到强度。碳纤维车架非常轻，这是它的密度和强的拉伸强度构成的。: r0 ]2 W! N$ b0 a- d (2).冲击吸收性好 利用它的吸收冲击力优异的性能，但是各个厂家之间的品质差异较大，有的很硬，因此这种车架使用后才能知道好或者不好。 (3).可以制造各种形状的车架 碳纤维的基本成型方法是，在模具上铺上纤维片然后流入树脂并烧固。可以制成各种形状的车架。* b2 \: v) Q$ ]/ n& Y ●碳纤维车架的缺点2 R* g" h% v8 J9 }4 @" b! @( T (1).复杂的应力计算 构成碳纤维车架的是碳纤维，它的特点是拉伸强度强，但剪断强度弱，加工时需要进行复杂的应力计算(纵刚性、横刚性)，根据计算把碳纤维片重叠成型。加工技术各厂家各异，应选择有经验而可靠厂家的制品是很重要的。 (2).难于更改尺寸 由于作好模具后成型，难于更改尺寸。 (3).老化？ 使用树脂因此会不会老化？这是一个存在的课题，它放置在阳光下时会逐渐变白。当然这种现象关系到厂家的技术。最好不要放置在阳光下。( Q2 W: ?5 o; w) x 6 H+ J4 g/ U, ] ) f5 H0 U- [. q* _/ P" a 理想的车 3 [6 Y' c5 X/ y i/ N' `) h ●材料的选择+ }: y5 [6 N6 p# C 已经介绍了几种材料，总地来说，要轻的是铝制的，冲击吸收性最好的是碳纤。钛合金制的上述各种性能都不是最好的，但是为什么对它感兴趣呢？因为它是有前途的金属。9 {' `6 R8 [8 d, R$ J: w/ N / c" x% w6 g! @" u9 {4 B3 j; p ●铝是没有疲劳极限，为了降低应力应该增加厚度。但是为了单纯地谋求轻薄，使用强勒的新合金来制作车架。从外观来看这些制品使人引起很不错的错觉，但是疲劳寿命将是如何呢？铝的薄壁程度已经到了极限，不可能再薄下去。进一步来说，车摔时，因它塑性变形量少，破断时很可能发生一口气的脆性破坏。+ h1 ~8 Q# N5 b9 x" s- ~" ? ●碳纤维制车是有前途的，通过应力计算会找到最适合的加工条件。另外是信心问题，假若厂家应该提供可信赖的割裂、耐用等数据时，需要量会增加。 ●钛还有发展的余地，钛必定会夺去铝的"轻量王"的宝座。将来最理想的是钛制车？, V) y1 B' b% T4 Y3 T1 w$ ~ 选择的钛合金是下述的β合金Ti-15Mo-5Zr-3Al (在TI中添加15%的Mo，5%的Zr，3%Al)。4 O7 _- Z* d% M/ {0 M 其他材料如镁、不锈钢等不在此记述。这些材料也许将来会有新的突破也说不定。 在此例出各素材的拉伸强度，从下表可知笔者所选的钛合金是多么优秀。1 w0 ^% J. s ~/ Q2 s @ 合金名称 拉伸强度（MPa） 伸长（％） PTT800(纯Ti) 800（通常纯Ti为550） ＞18 Ti-3Al-2.5V 685 ＞20! L. ~5 X; c/ k0 M2 o; k Ti-6Al-4V 1160 10 # @5 ~7 s% @1 u% k; }- h) Z5 d! } SCM415 ＞830 ＞16 0 g) Q3 j6 |. ?8 U Ti-15Mo-5Zr-3Al 1470 146 s& Y) W4 [) K! i( {2 M- I: ` - S" `% N9 O7 s; b( V+ N4 h [ 本帖最后由 jovi 于 2006-5-22 03:53 PM 编辑 ] |
|
密度 # `, _6 d8 m: C1 x$ v* r) v 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。8 L5 |# _) T* a) S6 W! v3 l. n9 k1 _6 p 材料 密度（g/cm＾3） 铬钼钢(低合金钢) 7.9 铝合金 2.6-2.9 钛 4.5 2 k+ @7 C6 @$ G5 p, ?* W8 E% i4 l 钛合金 4.3-5.1 碳纤 (CFRP) 1.5-1.6 镁合金 1.7 + u5 G* Y( M a0 U* O& n 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。# s) {) e' R2 Z, a" E- ^ 9 D% m- x$ {; u- u: k6 ?: ~5 M0 k |
|
铝合金 （Al-Mg-Si, Al-Zn-Mg-(Cu)） 4 _! ]8 U, R% V5 g 用铝合金制作的车架,轻而价格低是它的优点。但是从「轻」来说，当前与铁素材比较相差并不大。老车手对它的反应是「虽轻但易弯曲 」。虽然经过多次改进，但是始终克服不了杨氏弹性模量低的缺点。最近的铝合金车架，为了提高杨氏弹性模量，对铝管进行热处理等，制造出轻而有刚性的车架，这种最新的铝合金车架对车手来说，具有足够的轻量与刚性。 铝合金是纯铝中加入Mg，Zn，Si，Cu等金属的合金。铝本身具有轻量、可塑性好、耐腐蚀等优点，加入其他金属后显著提高了机械性能。使用的铝合金多数为6000系（Al-Mg-Si）和7000系（Al-Zn-Mg-Cu)两种，经过热处理(铝耐高温，在高温下能改变性质)可以制成名种各样的材料。6 Y1 O" p* q3 H, \' B, h1 L3 o# ? 6000系被认为是耐腐蚀、强度好、焊接性也好的材料。下表表示使用最多的6061合金的机械强度。1 v) X, o6 v; s7 ?9 t5 \, t 7000系是铝合金中最强的材料。尤其是7075是特超硬铝(制造飞机的材料)，但是它的焊接难度大，耐腐蚀性差(会发白)等。下表表示使用最多的7005和7075合金的机械特性。 表中的有关热处理以如下数字来表示：+ N" _. D" p- O. { e; K7 z -0：完全退火 -T5：人工时效(无溶体化处理) -T6：溶体化处理后人工时效& L5 A" U2 k' a$ S; N$ ?2 x" @8 [ -T7：溶体化处理后稳定化处理 -T8：溶体化、硬化加工、人工时效; k* y& ? E# q' o% S( B # X8 s7 O" B( E- A- b* z- F 6061合金的机械特性 2 ]0 `: m- Q% G6 H O1 [) G 热处理 伸长强度(MPa) 耐力(MPa） 伸长（％） 剪断强度(MPa）布氏硬度 疲劳强度(MPa）% K ~+ _, c9 { + [+ x. h7 m' }7 {5 Z5 z! ^ T5 190 148 12 119 60 67 8 p% t' |* K9 D# z7 s. Z T6 246 218 12 155 73 67; E, g- u1 \" O7 S T83 260 246 11 155 82 -% u) @* q" w* S& x; V$ y) e7 K - F, {1 ^+ {: J3 o G 7005，7075合金的机械特性 , Z! @" `9 \9 e3 t/ Y9 ^* F& A 合金名称 热处理 伸长强度(MPa）耐力(MPa）疲劳强度(MPa）伸长（％）E(GPa） % R# ~- z9 T0 ? 7005 T53 345 305 130(7003) 10 74(7003) 7075 0 230 107 163 17 74 ! P9 y) E1 u5 a/ n: L* R1 }) V8 d3 Z T6,T651 597 526 163 11 74 / @% l6 O Q S6 s + Q" X1 F1 m# S3 U |
|
●铝合金车架的优点 % h2 a& x6 w7 v4 r& S# ^% V) f (1).可以制作重量轻的车架 : [, s: v7 [; U. Y& O: X2 Y 铝的比重轻但不够硬，为了增强强度把它制成合金并施予热处理。热处理采用时效析出增强法，简单地说，在金属内形成一种妨碍金属变形的物质。在某种高温下进行热处理时，会引起时效析出，若没有经过这个程序的车架，也会引起常温时效。就是说把车架放置在房间内也会逐渐变强。 许多铝合金制车架用6061T6材料来制造。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。 7 s' I* o& L! o* @ 有7075标志的车零件，严格来讲没有经过热处理。也就是说因没有时效，因此是常温时效。7075合金本来就必要进行热处理，通过热处理其强度可以增加5倍。$ S/ W0 M$ @ `2 E3 f (2)长时间使用外观不怎么变化 铝本身是很容易受腐蚀的金属，在空气中几乎不存在没有被氧化的铝，放置在空气中马上被氧化而形成很薄的氧化膜。为什么不生锈呢？原因是该氧化膜达到一定的程度时防止继续生锈。该氧化膜几乎是无色因此外观上不容易发现变化(有时会发白)。 这种材料制造的车，使用次数越多，应力发生的次数也高，强度也显著引起变化。近来为了谋求轻量，许多车架使用薄料来制作(薄的程度已达到极限)。这些都是使用没有疲劳极限的铝合金来制作车架，到底长时间使用后强度变化将是如何呢！根据公开的数据，能提高140%。疲劳破坏是在金属表面上所发生的裂缝为起因，因此用硬化加工技术来提高金属表面的硬度。- W+ }$ Z$ a& i2 Z1 w% r$ F ●铝合金车架的缺点. D) b# a" w- ]: N r! k; a (1).铝是弹性率及刚性低的材料。8 c3 D' M, I0 l. \' q (2).需要进行热处理 必需进行热处理，否则强度不够。尤其是6000系的铝合金。 |
|
●铝合金车架的优点 9 d0 O& @0 U( W* o. I (1).可以制作重量轻的车架 ( f: @/ M* U0 c5 N& z 铝的比重轻但不够硬，为了增强强度把它制成合金并施予热处理。热处理采用时效析出增强法，简单地说，在金属内形成一种妨碍金属变形的物质。在某种高温下进行热处理时，会引起时效析出，若没有经过这个程序的车架，也会引起常温时效。就是说把车架放置在房间内也会逐渐变强。$ c! \. p* n4 \2 @3 |6 ~- B 许多铝合金制车架用6061T6材料来制造。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。+ q# I y" d, ]& K& T * v6 X: b N7 v/ H+ h9 ^ 有7075标志的车零件，严格来讲没有经过热处理。也就是说因没有时效，因此是常温时效。7075合金本来就必要进行热处理，通过热处理其强度可以增加5倍。 (2)长时间使用外观不怎么变化 铝本身是很容易受腐蚀的金属，在空气中几乎不存在没有被氧化的铝，放置在空气中马上被氧化而形成很薄的氧化膜。为什么不生锈呢？原因是该氧化膜达到一定的程度时防止继续生锈。该氧化膜几乎是无色因此外观上不容易发现变化(有时会发白)。 A9 B$ k" T8 I' n( l 这种材料制造的车，使用次数越多，应力发生的次数也高，强度也显著引起变化。近来为了谋求轻量，许多车架使用薄料来制作(薄的程度已达到极限)。这些都是使用没有疲劳极限的铝合金来制作车架，到底长时间使用后强度变化将是如何呢！根据公开的数据，能提高140%。疲劳破坏是在金属表面上所发生的裂缝为起因，因此用硬化加工技术来提高金属表面的硬度。: I: d. s- P7 Q4 T4 V ●铝合金车架的缺点 (1).铝是弹性率及刚性低的材料。 (2).需要进行热处理 必需进行热处理，否则强度不够。尤其是6000系的铝合金。 |
|
小弟查了些资料,与大家共享:3 I% c# x9 E" |6 b/ h 材料的常用知识 2 k) z% \* f5 u 首先了解一下金属材料的常用语。4 h0 [) O) \- t9 D+ x, Z+ d- ^3 D 应力以及变形* l9 A3 L4 u. [ (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)$ a- V8 S9 ]" C. }3 k 虽然负荷大，但是可以增加厚度来降低断面积上的应力。 (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。: m2 G- x; J1 [, ?9 v# I- N( ` 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。+ G7 ]9 [% I4 r4 C0 x3 j9 y (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。 7 P3 L# f2 ]0 p9 v; h3 X/ Q 弹性率以杨氏弹性模量来表示。数据越大弹性率越高。+ |) [ n2 o! Z% B9 ?) B 下表为各种材料的杨氏弹性模量。 ( p3 C9 i" F$ j% q# }; r 用在自行车上的材料 杨氏弹性模量(GNm^-2) 铬钼钢 (低合金钢) 200-207 铝合金 69-79 ) `# j. ^) a; T" Z# ~8 k$ w 钛 116 钛合金 80-130 碳纤 70-200 镁合金 41-45 5 Y1 N, ^! s8 r) N+ S/ G" Y4 P# O' O |
|
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，对车来说该数据是很重要的。 6 e1 R* E b8 r0 j3 h8 e+ \- N1 b : u! B, _. D @; [# i 屈服强度、拉伸强度 5 F4 {9 e; W7 H% i# j 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。1 ^" Y2 n& T( ~* [" o 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。 5 C* K# I" x$ Y2 I 材料的拉伸强度+ K8 W' y9 D U5 d 1 c" ?( \$ i+ s& d& W 材料拉伸强度(（MPa，N/mm＾２）' I* J9 K9 k. a. r SCM415 (铬钼钢) 834以上 ( `7 |; n! J% u 6061 (6000系铝合金) 无热处理的场合 100以上 有热处理的场合(T6) 246以上 7005 (7000系铝合金) 有热处理的场合(T6) 345以上2 [* d- y3 q6 X 7075 (特超硬铝，飞机合金) 无热处理的场合 230以上7 N3 J, [! M; N 有热处理的场合(T6) 597以上 - f" z G1 c7 e- S% \. z& I CPTi (纯钛) 有热处理的场合(T6) 597以上 , l, |3 G% f3 }+ H& b 用的较多的纯钛为如下：. h% E1 g* R. p8 ?$ H' r& R PTT800 800 Grade4 588～753 UTT75 753 3-2.5Ti （３％Al－2.5V Ti合金） 685以上, R% s8 j3 @* u( r5 t 6-4Ti （６％Al－４V Ti合金） 有热处理的场合(时效) 1160( f5 X, s; `1 w i+ q1 {2 Q% V2 z$ f8 J$ J 无热处理的场合 980 + K8 R; ] \4 N9 y |
|
碳纤维(CERP) 7 V: [% g2 Q- y& @9 f# K 碳纤维车架的特征是「轻、不弯曲、冲击吸收性好」，但是，充分发挥碳纤维的优异性能，在技术上看起来不是那么容易，各碳纤维材料厂家之间的品质差异也较大。考虑到成本问题，不大可能使用高等级的碳纤维来制作车架。虽然存在上述的现实问题，但是碳纤维车架还是具有其它素材所没有的优点，可以制造轻量车。 碳纤维是把碳纤维用树脂凝固成形的东西。非常轻，但它是具有方向性的材料(拉伸强但容易断)，因此采用把薄料层层重叠的方法来解决缺点。1 Y7 M. s. }. w" c. t ●碳纤维车架的优点 (1).可以制作重量轻的车架 碳纤维车架是把碳纤维对着发生应力的方向层层叠而得到强度。碳纤维车架非常轻，这是它的密度和强的拉伸强度构成的。3 y; k: P- A2 D- N4 b a- p- P* O# W0 Q (2).冲击吸收性好, W. j$ V2 d& M8 O4 ~! u" a( W 利用它的吸收冲击力优异的性能，但是各个厂家之间的品质差异较大，有的很硬，因此这种车架使用后才能知道好或者不好。; U# } z- Z& } (3).可以制造各种形状的车架( [8 @- V+ q+ p$ A9 ~ 碳纤维的基本成型方法是，在模具上铺上纤维片然后流入树脂并烧固。可以制成各种形状的车架。 + D. j1 Q4 L5 Y1 f& k ●碳纤维车架的缺点: S) @, d0 r' `! G (1).复杂的应力计算 构成碳纤维车架的是碳纤维，它的特点是拉伸强度强，但剪断强度弱，加工时需要进行复杂的应力计算(纵刚性、横刚性)，根据计算把碳纤维片重叠成型。加工技术各厂家各异，应选择有经验而可靠厂家的制品是很重要的。 (2).难于更改尺寸, S* d1 M* ]4 d6 U* F u/ b 由于作好模具后成型，难于更改尺寸。 (3).老化？. ]2 o* l4 k; [ 使用树脂因此会不会老化？这是一个存在的课题，它放置在阳光下时会逐渐变白。当然这种现象关系到厂家的技术。最好不要放置在阳光下。2 J; f9 \2 S) z/ n- w& i( q ( Y5 z# M H3 \3 X% V2 y |
|
理想的车 + v1 g& v% D! k% u. P' j3 A( T' P1 | ●材料的选择. j/ `/ e! g1 p Z0 B) h3 ^" w 已经介绍了几种材料，总地来说，要轻的是铝制的，冲击吸收性最好的是碳纤。钛合金制的上述各种性能都不是最好的，但是为什么对它感兴趣呢？因为它是有前途的金属。 ; C# V( h; e" u; K/ |- B6 V- X ●铝是没有疲劳极限，为了降低应力应该增加厚度。但是为了单纯地谋求轻薄，使用强勒的新合金来制作车架。从外观来看这些制品使人引起很不错的错觉，但是疲劳寿命将是如何呢？铝的薄壁程度已经到了极限，不可能再薄下去。进一步来说，车摔时，因它塑性变形量少，破断时很可能发生一口气的脆性破坏。7 F) y% S% o5 t0 w! t9 ^ u ●碳纤维制车是有前途的，通过应力计算会找到最适合的加工条件。另外是信心问题，假若厂家应该提供可信赖的割裂、耐用等数据时，需要量会增加。 ●钛还有发展的余地，钛必定会夺去铝的"轻量王"的宝座。将来最理想的是钛制车？6 N2 ] M; L# e$ Y; V7 M 选择的钛合金是下述的β合金Ti-15Mo-5Zr-3Al (在TI中添加15%的Mo，5%的Zr，3%Al)。5 M" I: K' k# z: [& K 其他材料如镁、不锈钢等不在此记述。这些材料也许将来会有新的突破也说不定。 ' M% [5 y. ?2 `! j. V 在此例出各素材的拉伸强度，从下表可知笔者所选的钛合金是多么优秀。 合金名称 拉伸强度（MPa） 伸长（％）5 _0 a. e/ b' S* [7 c0 T: T PTT800(纯Ti) 800（通常纯Ti为550） ＞185 J( W* ]2 E/ U7 R2 H6 K" N Ti-3Al-2.5V 685 ＞20 Ti-6Al-4V 1160 10 ( s' D. ]2 I% W7 { SCM415 ＞830 ＞16 0 m* n& P: |, l: ?) e3 S7 ]4 X1 u Ti-15Mo-5Zr-3Al 1470 14 |
广告投放|联系我们|手机|投稿|Archiver|About us|Advertise|遥控迷模型网|RCFans ( 粤ICP备10210518号-1 )
版权所有 RCFans.com © 2003-2016
