底板材质的区别

小弟发现车辆的底盘材料基本为铝合金制,
6 {8 e  O; G% V1 t5 r; e, T1 J但有的是7075 T6铝,有的是6061 T6铝
. [# T# f3 N; i9 C/ j! h& k有什么区别?
; m1 B$ G9 @. ]8 r- J' z) m哪个好?

* @6 N7 x/ T; x2 g1 h3 ~+ w: n
, n, }! f1 K6 V3 o' L8 [. A小弟查了些资料,与大家共享:
6 d% m% G  x  H  j' [
材料的常用知识

: D6 g: `/ I6 a& P4 W4 a　 首先了解一下金属材料的常用语。
2 v2 X/ u0 j1 V! F
应力以及变形

+ }6 e: l5 x6 ?0 I(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。
. Y+ o6 {8 ^( M1 G& r0 T(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。
  R9 E3 w' y; O; r! N% x弹性变形：虽然变形，但是除去应力后恢复原状。
# ]8 b, j$ M( ]' W, M塑性变形：变形后除去应力也无法恢复原状。
$ `0 g9 {- u) w" S! e7 ?, V(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。

下表为各种材料的杨氏弹性模量。
9 E4 f& p/ E% t/ J0 d) n! C
+ T& L. C& m: h$ A用在自行车上的材料 杨氏弹性模量(GNm^-2)

; ^2 M. [) c3 n+ L铬钼钢 (低合金钢) 200-207
8 x. @- I, [, t* H# s铝合金 69-79
钛 116
钛合金 80-130
碳纤 70-200
' `5 }' D% y) t) F- `  Z3 g镁合金 41-45
/ r% G: W0 g- i' [: V4 @% D
( A% Z$ k  w; v4 x* S+ z' `
从上表可知铬钼钢的弹性率最高，镁合金的弹性率最低。
6 f1 [! e& C3 D6 W) F/ g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。

屈服强度、拉伸强度
4 X& @( b  K8 ]+ U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。
( l5 x2 H' u* P; }) W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。
* x/ G, e8 \) M9 t! S
材料的拉伸强度
; Y/ [! ?8 U' v
材料拉伸强度(（MPa，N/mm＾２）
+ i7 {) _$ {9 d
SCM415 (铬钼钢) 834以上
- C, s, v2 a; O$ u9 P6061 (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
/ z/ }& U% [1 ?
; v. q- {) a2 _! B7005 (7000系铝合金) 有热处理的场合(T6) 345以上

7075 (特超硬铝，飞机合金) 无热处理的场合 230以上
* I5 z/ C& I/ z1 Q; `8 K有热处理的场合(T6) 597以上

' s5 E+ l  g7 ~CPTi (纯钛) 有热处理的场合(T6) 597以上

+ ?. N: r% h# M5 a4 D2 X用的较多的纯钛为如下：
( R* }9 W* D& @3 ^PTT800 800
* b& h3 Q: z% R* l/ _Grade4 588～753
5 E9 j1 g" P) G2 b3 e3 T, bUTT75 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) 1160
6 ]) i; j" o3 e; Z$ X# A4 M
无热处理的场合 980

- Y% s, N- R' ?3 ]" l
密度

; N3 D1 p, s7 j9 F' o  x　 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。
+ A2 o# \2 L. |+ ]1 R. n
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
钛合金 4.3-5.1
9 m% p8 e' j/ J8 [* S+ U* W9 J碳纤 (CFRP) 1.5-1.6
/ V; J5 e3 l9 a8 [8 p. V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。
6 ^2 M, a* v3 b/ e( Z
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。
1 k4 @  {: m. L4 d. y: B, g: Z' p
  v5 k" o# E: T/ z; B7 {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 x5 N0 K8 q: j% C9 d; ?$ F/ e6000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。
7 D7 x! E  m- u6 S4 q  }
# F% e9 e1 L* {8 o& Y' N5 }5 O7000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：
" S' ^! s; p) L; G2 z9 F* a-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
-T7：溶体化处理后稳定化处理
-T8：溶体化、硬化加工、人工时效
$ A& ?- v. t6 x+ z* B# U
: H4 _6 x( W+ J6061合金的机械特性
& d" t& T% _& a1 ~% ~
) _1 X, Z7 z9 f8 b% u; h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）

T5 190 148 12 119 60 67
6 B/ @( k# s  C& T) {+ m# mT6 246 218 12 155 73 67
T83 260 246 11 155 82 -
! h+ V# {; @' I  h$ T
7005，7075合金的机械特性

合金名称 热处理 伸长强度(MPa）耐力(MPa）疲劳强度(MPa）伸长（％）E(GPa）
6 X  z! j2 q/ _4 a0 [/ F7005 T53 345 305 130(7003) 10 74(7003)
2 j! a* O) N7 D& O7075 0 230 107 163 17 74
T6,T651 597 526 163 11 74

- }7 f% J: d8 t7 h. z! J& O: p●铝合金车架的优点
' r9 B) `! U" }& g
(1).可以制作重量轻的车架
0 y5 N2 _. B- p2 S7 R. g
( L, @% z& d7 H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。

4 x. S+ B- b1 i) T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。
6 K1 M- x6 ]& F
+ `9 P) }/ _; f: K(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。
$ m3 h: y! V5 i( T2 X
* Y. a- a) V6 o  i* l  G! _0 L/ C
●铝合金车架的缺点
1 q- v( N, P, V! C5 z$ m(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。


, U, }" i5 @  X1 x0 o4 ~碳纤维(CERP)
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。

●碳纤维车架的优点
" v9 D0 Z/ M- r5 s(1).可以制作重量轻的车架
1 o9 p' v# L# C: s4 a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。
: ~, E& f" j1 g0 V8 k' a( N(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。
$ h* Z$ P) r% r" M(3).可以制造各种形状的车架
+ w6 g7 [6 u4 k# q  n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。

●碳纤维车架的缺点
(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
5 M- R0 A$ x2 n由于作好模具后成型，难于更改尺寸。
* q0 K* j. E# x$ V(3).老化？
9 `1 Q# S* a3 [1 Q2 o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。
) a) W/ i& c3 q9 ^, A6 ]# y3 P

理想的车

+ Y$ I) Z3 o+ T1 B* G3 B9 A9 w●材料的选择
% C! x. u- |/ Z1 k, E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。
. ]5 j: P; Z2 l* a0 x+ e( y
●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。
3 J4 ?; d8 S, h% \2 z+ \
●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。
! J! u+ J9 |5 Q8 f
●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？
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)。

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- q, h2 U8 o* v6 {3 J' p; e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。
5 g4 ~5 k7 C7 `0 {4 [合金名称 拉伸强度（MPa） 伸长（％）
+ b% w7 k1 y  P! [PTT800(纯Ti) 800（通常纯Ti为550） ＞18
$ r* a3 G  e; a4 j# y/ TTi-3Al-2.5V 685 ＞20
Ti-6Al-4V 1160 10
! ]' P- O# W' TSCM415 ＞830 ＞16
Ti-15Mo-5Zr-3Al 1470 14
' K  ~0 s  `( W1 t. A. y
[ 本帖最后由 jovi 于 2006-5-22 03:53 PM 编辑 ]

密度
0 D. m4 k  v8 u8 E/ K
　 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。

! n3 a, h% [  A2 b# B6 A# j( h材料                     密度（g/cm＾3）
2 V0 S6 V; q, n% F$ Q0 A8 m铬钼钢(低合金钢)    7.9
% o- P0 H5 {/ _* `. u) j: X7 j铝合金                  2.6-2.9
钛                        4.5
钛合金                  4.3-5.1
碳纤  (CFRP)          1.5-1.6
5 t% N5 ~* M" F* ~) C* O镁合金                  1.7
9 W( x3 q5 f+ y/ r: c2 B
9 [) t6 c5 m* K/ Y- l- l# O. @　 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。

% l4 M$ e8 g- \; [) I& u' G

那还用问？当然7075啦！强度搞韧性好！哈哈！

铝合金 （Al-Mg-Si,  Al-Zn-Mg-(Cu)）
& v9 H6 v1 C  e( }4 _# h　
      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。
8 t7 V$ P4 [% l$ o. A( f$ {! 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。
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。
( w( D) Y) @! _( f7000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; \* T! O9 z-0：完全退火
5 W  o$ |" K  h-T5：人工时效(无溶体化处理)
-T6：溶体化处理后人工时效
-T7：溶体化处理后稳定化处理
6 m2 ~* z" c4 e$ q-T8：溶体化、硬化加工、人工时效


) @4 Z4 }) v' k# U6061合金的机械特性

! m7 ~! K$ d5 |3 @. @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）

T5         190                148           12            119                 60               67
  }; E% \  \' W/ E+ rT6         246                218           12            155                 73               67
1 B  h/ j1 v7 p$ f' A$ dT83       260                246            11            155                82                 -
! |  o" E# n/ M, o! S7 n3 O
1 s4 B" t; `6 L) I; o  f7005，7075合金的机械特性

# A' B5 B& u7 X1 ]+ [8 Y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)
0 b; N; Z  c+ I5 B3 r) R& I7075        0             230            107            163                17        74
' Z2 g$ ?9 W8 ]# X! l7 ~! U: @% l2 t             T6,T651     597            526            163                11        74

6 E/ w( W# p4 |9 J( B5 j2 r, n$ U

●铝合金车架的优点
3 j9 R) l) H- ]6 R/ h: q+ S  d　
(1).可以制作重量轻的车架
      
  P9 s% C0 N. N' S2 E  I# E      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。
) z8 ~* V2 c2 v& \/ D' l
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。

% [1 H$ H$ t7 x( ^9 D(2)长时间使用外观不怎么变化
) O" `! l0 L/ ^# U4 p+ L; b      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。
( q7 z$ Z9 d; @* q3 b$ y$ s3 d
●铝合金车架的缺点
(1).铝是弹性率及刚性低的材料。
; t- V* ^0 J1 p- ^(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
　
(1).可以制作重量轻的车架
0 W1 L# S, k( z% i2 z# k6 H2 }      
8 U/ x) B: U! ]( n7 A9 G! H! d; F7 h      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。

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
( ]; B0 G4 e+ O  s4 ]! M6 O7 ~      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。
7 m9 m+ }# b- s( H/ N, {
●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。
$ d; d; r. h# }6 k

小弟查了些资料,与大家共享:
; F9 z, h" u# r! A7 l+ v* v
# x: n" i7 Y" X9 E0 i材料的常用知识
4 w6 B% O. d3 x# G# _+ n8 q4 l  S
　 首先了解一下金属材料的常用语。

$ T7 B4 F& ]2 Y  R2 \& c应力以及变形
) c; w- X( P  \; [% @
: B$ Q8 k- s0 @. v! H4 H( n(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。
(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。
3 O$ k4 C& j  }3 k! u弹性变形：虽然变形，但是除去应力后恢复原状。
; A7 ]3 [' `( r塑性变形：变形后除去应力也无法恢复原状。
' H2 [' \3 E% @; E(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。

% x2 E! f4 h7 s弹性率以杨氏弹性模量来表示。数据越大弹性率越高。
/ q/ t, u7 T" `% H/ l7 S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)

铬钼钢  (低合金钢)     200-207
铝合金                      69-79
6 I4 O9 w$ d2 c: B; v  E$ u钛                             116
7 w: r+ ^6 ^& {钛合金                       80-130
! }4 I5 U  k' W- u碳纤                         70-200
镁合金                        41-45
. |# M% C& }% @4 k

从上表可知铬钼钢的弹性率最高，镁合金的弹性率最低。
7 k9 g7 u& t( a+ Y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。  
        
屈服强度、拉伸强度
/ d. i5 ~+ n. D2 J. C" f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。
9 ^$ K, p2 a" i' R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。

- {* {- W! ^2 S5 m! D! _+ n3 y   材料的拉伸强度
" h2 E* o0 s' W! G! H9 l2 i- r. ?
! W0 X1 h$ q+ X0 W0 b材料拉伸强度(（MPa，N/mm＾２）
/ [- [$ Y9 E2 n; j6 v
SCM415   (铬钼钢)                                    834以上
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
) k* m, e( f' _2 h
* @  K# r0 k- K3 S. Q& W7005     (7000系铝合金) 有热处理的场合(T6)  345以上
4 v0 O/ o* p! T0 ~
& g8 E6 S5 E. i) I. O7075     (特超硬铝，飞机合金) 无热处理的场合      230以上
有热处理的场合(T6)                                        597以上
. c# N+ |  s6 J5 M: s+ h
CPTi     (纯钛) 有热处理的场合(T6)                    597以上

6 H# v5 s9 i8 _用的较多的纯钛为如下：
PTT800                                                          800
Grade4                                                     588～753
UTT75                                                            753
& C% l% r0 F' _" j! B+ l4 o+ X5 e
0 }8 P$ j. c/ a2 ?3-2.5Ti  （３％Al－2.5V Ti合金）                   685以上
! M+ ~2 e' @1 s- q2 R" v
9 q' m% e7 Q. M$ a9 Y, H6-4Ti    （６％Al－４V Ti合金） 有热处理的场合(时效) 1160
无热处理的场合                                                     980

: w& w7 X( C% P3 S9 n

碳纤维(CERP)
　
      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。

# K; o9 @( l9 w2 ]) ]' Y9 D●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。
# c3 Q& p" s6 e5 T% |(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。

; X4 S0 E) T+ c' H7 U3 ]0 W●碳纤维车架的缺点
' P& B$ w; h/ `' p+ W. |4 R(1).复杂的应力计算
" y" w6 |. }- s2 g3 @* Z      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
0 I  ?' `) l# n7 ]$ }9 a6 Y' u由于作好模具后成型，难于更改尺寸。
(3).老化？
$ S7 X/ Y0 d- X, M( C9 W$ h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。
9 ]$ s! V  S: ~! V2 s6 ~　
( w) f% {* y4 V- X4 o& F( ]0 T

理想的车
　
4 q# \# s- K' {; z( n6 Y8 ]3 I●材料的选择
" c9 u9 _. L0 i& t4 ~      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。

●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。
●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。
- x0 l& t$ `- z1 k●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？
- d8 U) q) B4 F  e1 B* R3 N4 d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)。
; Q$ W& _7 N3 d7 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。
9 \0 \. }7 R+ }3 x
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（％）
PTT800(纯Ti)    800（通常纯Ti为550）  ＞18
Ti-3Al-2.5V        685                            ＞20
7 B$ ~$ Z, j8 j# s( dTi-6Al-4V           1160                          10
SCM415            ＞830                         ＞16
Ti-15Mo-5Zr-3Al      1470                          14
8 e+ D+ K2 B8 e
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