摩托车车架钢管的材质

汽车车架用高强度钢板，部分关键部位采用硼钢材料，国内生产的汽车是用宝钢或武钢的钢材产品，欧美汽车品牌所用的钢材比较厚实，车子结实耐用，相应的车身偏重，耗油量大；日韩汽车品牌汽车所用钢材较薄，整车自重较轻，耗油量也少点，使用成本低。车架是由纵梁和横梁组成，其形式主要有边梁式和中梁式两种，横梁用来保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，还可以支撑汽车上的主要部件，边梁式车架的结构特点是便于安装驾驶室、车厢及一些特种装备和布置其他总成，有利于改装变型车和发展多品种汽车。

车架的主要原料及分别： \x0d\x0a无论是摇篮式车架或双翼梁车架或是两者混合的新型车架，在用料上都可分成两大类：铝合金及钢管。\x0d\x0a\x0d\x0a 人人都爱的铝合金车架\x0d\x0a\x0d\x0a铝材本身是比较软，韧度及强度亦较低，不适合作工程用金属。但铝材比较轻身，及高度抗氧化的防锈特性。因此，为改善铝材较差的强度，必须混入其他金属制成合金才能够作车架之材料，一般被称为飞机铝(飞机机身同样使用铝合金为材)。\x0d\x0a\x0d\x0a铝合金之优点在于轻巧，高抗氧化能力，可塑性高，能于冷工(ColdWork)下塑型及加工，轻微变形车架容易拉回原状。但铝合金同样有其缺点。铝合金会有一种大部分金属的问题，便是金属疲劳。除此之外，因硬度较低，抗磨性不佳，部件较易磨损，不适合用于经常活动之部份。\x0d\x0a\x0d\x0a 因为铝合金硬度不足问题及金属疲劳特性，在铝合金车架某些部份上必须在表面加工(铝合金车架不平滑如磨沙般既表面便是其加工结果)，令表面有WorkHarden之情况，因此提高表面之硬度及产生表面横向压力以防止车架出现裂痕。\x0d\x0a\x0d\x0a 铝合金车架多数以注模(DieCast)制造，存在模具成本。由于有工序上及模具之需要，因此，一般铝合金车架造价较高，所以需然铝合金车架比较轻，但一般不会应用在平价或低性能的车种中使用，以免提高售价或造成浪费。以前铝合金车架只会跑车身上出现，但近年在高性能的街车、专业的爬山车甚至乎是高性能绵羊都有采用铝合金车架。\x0d\x0a\x0d\x0aYamaha摩托车在制造第三代Delta-Box车架时，采用了一种名为ControledFillingAllyDie-castingTechnology铝合金计算机印模锻造技术制造。\x0d\x0a\x0d\x0a该技术能制造更复杂的外型，并同时准确地控制车架的厚度，让受力支点厚一点。最重要是能有效减少气泡形成，利用计算机感应器控制模件内不同部份的吸力，让铝合金更准确和更快速地被注入模具内，令注模时间可以缩短了五倍之多。\x0d\x0a\x0d\x0a 所以温度控制更佳，令制成品的密度和刚性都得到改善，令新车架的横向刚性增强但重量却减轻。此外车架的焊接点也可以大幅减少。\x0d\x0a\x0d\x0a普遍被人轻视的钢管车架\x0d\x0a\x0d\x0a钢材同样是合金，主要由铁(Iron)做成，加入炭Carbon，铬Chromium，镍Nickel，钒Vanadium，磷Phosphorus，镁Manganese等等其他元素制成。\x0d\x0a\x0d\x0a由于钢材由小型炭原子及大型铁原子所合成，所以钢材有一种名为Cottrelllocking的效果，使钢材没有一般金属存在的金属疲劳现象。\x0d\x0a\x0d\x0a 但有利必有弊，Cottrelllocking会导致金属难以冷工加工，所以钢材塑型多数会加热后才加工(Hotwork)。钢材Hotwork还有其他好处，如红热钢材快速冷却(Quenching)会使钢材有纤维性结构，令纲材更加坚韧。\x0d\x0a\x0d\x0a 钢材的抗氧化力亦算高，但不及铝合金，因此，此类车架一般都会有漆油保护，防止氧化。因硬度较高，抗磨性佳，除车身外，引擎及波子盘等经常转动的地方都会用上钢材。\x0d\x0a\x0d\x0a钢管车架在外观上不及铝合金车架粗壮，也较为普遍，所以予人一种过时老土的感觉。其实钢管车架无论在硬度，韧度及强度都比较铝合金优异。\x0d\x0a\x0d\x0a意大利摩托车之皇Ducati的作品，包括登上世界竞赛颁奖台的超级跑车和最新的型号，都是一直使用捆杆式圆管车架。\x0d\x0a\x0d\x0a 钢材缺点是材料本身十分之重，材料本身价钱比铝合金贵，不过因为刚性高，可减少用料，及车架工序简单，车架成本因此反比铝合金更便宜。 \x0d\x0a\x0d\x0a摩托车的钢管车架，一般都是使用已成形的钢管，经加热后再拉出所需形状，然后再利用烧焊方法制成最后的车架。相比起注模式的铝合金车架，制造钢管车架所需的工序比较简单，所需要的注模规模比较小型，不像生产铝合金车架需要有大型注模的昂贵模具。所以钢管车架，在平价及低性能车种中被普遍采用。

车架采用高强度钢板，部分关键部位采用硼钢。国产汽车采用宝钢或武钢的钢材，欧美汽车品牌使用的钢材比较厚，汽车坚固耐用，对应的车身偏高，耗油量大。日韩汽车品牌钢材更薄，自重更轻，油耗更少，使用成本低。框架由纵梁和横梁组成，主要为边梁式和中梁式。横梁用于保证车架的扭转刚度和承受纵向载荷，也可以支撑汽车的主要部件。侧梁车架的结构特点是便于安装驾驶室、车厢、一些专用设备和其他总成，有利于改装变型车和开发各种车型。

设计车架大概要考虑三个因素：一是强度，二是轻量，三是美观。

铝合金是目前市场上使用最普遍的材质，优点在于重量轻、短时间的硬度和刚性表现最佳、塑形加工容易、不会生锈，要轻可以把管材抽得极薄，要强也可利用cnc模具切削做出夸张的外型和惊人的强度。缺点是几乎没有弹性可言、会累积金属疲劳，也由于其灵敏轻巧、高刚性的特性，因此很容易传达地面的振动，造成骑乘舒适性不佳。

钢材是使用在自行车上最久的车架材质，主要优点包括长时间骑乘的刚性佳、管材有弹性（吸震）、管材接合方式多且加工性佳、易焊接且不需要热处理，因此成本与价格相对较低。缺点则是重量过重，保养不当容易生锈，管材塑形较不易且有金属疲劳的问题。

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。 目前可以制造自行车车架的材料主要有以下几种：钢，铝合金，钛合金，镁合金，钪合金，碳纤维等等，一般市场上出现的车架主要有钢，铝合金，钛合金，碳纤维。钪合金和镁合金是最近的新兴材料，比较少见。 以下将介绍各种材质的特点：

铬钼钢车架

在碳钢中加入一种或一种以上合计元素所成之钢为合金钢，加入钼（Mo）和铬（Cr）两种元素称为钼铬合金钢。钼的作用：使钢的强度提高，防止回火 脆性。铬的作用：耐腐，抗锈，防止高温氧化。

目前钼铬合金钢抽管加工名称：

BUTTED（一次抽管）或称二次元 ,两种管壁厚度。

DUBLE BUTTED（二次抽管）或称三次元 ，三种管壁厚度。

TRIPLE BUTTED（三次抽管）或称四次元 ，四种管壁厚度。

抽管的作用在使钢管中薄边厚的拱桥形状，强度不变，重量减轻，金属性更强。

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。 钢材是使用在自行车上最久的车架材质，主要优点包括长时间骑乘的刚性佳、管材有弹性（吸震）、管材接合方式多且加工性佳、易焊接且不需要热处理，因此成本与价格相对较低。缺点则是重量过重，保养不当容易生锈，管材塑形较不易且有金属疲劳的问题。然而现今许多合金钢材已可在刚性、弹性系数、传动性、稳定性上得到很好的效果，唯一美中不足的依旧是重量较重。钢材中以铬钼钢最普遍，其强度高且易于抽管加工。钼可使钢的强度提高、防止回脆性；铬可使钢耐腐蚀、抗锈及防止高温氧化。

碳纤车架

碳纤维强度高，质轻，是新生的材料，严格来讲是复合材料，其并非单一材料组成，其他树脂，玻纤，铝合金等，可依特性混合或搭接使用，是目前重量最轻的车架材料，碳纤维管是由一丝丝纤维线织成碳纤布后，一层层锩管而成再经加工处理搭接组成。

碳纤维不是金属，而是一种复合材料，利用碳纤丝编织成布，经过预浸树脂的过程成为预浸布，再将预浸布裁型然后叠层并入模式加热成型，可依需求制成各种形状的车架。其特性是轻量、较具弹性（吸震佳）、骑乘感稳定、长途循迹持续感佳、舒适性高、工艺变化多，但表面硬度不佳，当施予之外力高于其破坏强度时，会造成断裂。再者，近年来由于碳纤纱需求大增，造成材料短缺，因此价格居高不下。轻、能吸收地面的冲击、素材的反拨力快等，是理想的自行车车架素材。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。

钛车架

钛合金的特性类似铝合金与碳纤维的综合，它有类似碳纤维的弹性，也有铝合金般的轻巧与刚性，且而腐蚀不生锈、骑乘感佳，但缺点是材料成本昂贵，因为钛的提炼与加工过程复杂、焊接技术难度高，因此价格居高不下而无法普遍化，多用于小管径的车架。一般车架多采用3AL、2.5V或6AL-4V的钛合金。 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。

钛(Ti)在地球上的存量为金属中第四位，钛及其合金，强度蓖美合金钢而重量及强度仅其一半，加上优越的耐腐性，成为军事及航空、太空工业所必要材料，目前钛合金管用在自行车上的普遍性不高，因其冶炼成本高，焊接等加工技术不易，焊接要在真空中进行等加工复杂，故价格偏高，难以广泛使用。

铝制车架

铝是地球上存量最多的金属，其质轻、耐腐、强度适当，使科学家预测未来或许取代今日的钢铁之地位。铝与其他金属合成为铝合金，其中以铜最普遍，铜在铝合金中的用途，如碳在钢中一般，但耐腐用途之铝合金则不可含铜。铝的特性原本是极易氧化，幸而它在空气中氧花的结果形成一层极细密的AI2 O3 膜，可以保护内部不再氧化，因此耐腐性反而比铜铁高，所谓阳极处理，既在铝制品 表面生成一层光量AI2 O3 膜即美观又可防腐。此外，铝合金表面易行发色处理棵，生长一层具颜色之皮膜，可以得到所欲的颜色。

铝合金是目前市场上使用最普遍的材质，优点在于重量轻、短时间的硬度和刚性表现最佳、塑形加工容易、不会生锈，要轻可以把管材抽得极薄，要强也可利用CNC模具切削做出夸张的外型和惊人的强度。缺点是几乎没有弹性可言、会累积金属疲劳，也由于其灵敏轻巧、高刚性的特性，因此很容易传达地面的振动，造成骑乘舒适性不佳。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。

碳钢：

未故意添加任何合金元素的铁（Fe）--碳（C）合金为碳钢，碳在钢中有提高强度的作用，含碳量越高，强度越好，但含碳量高于0.8%时，含碳量越高，钢越脆，因此在车架及前叉的材料为强度适中，塑性佳，易加工的中低碳钢，碳含量约0.25%---0.35%。

镁合金：

镁是极易燃烧的金属，早期摄影用镁光灯，即燃烧镁粉所造成强光，镁合金的重量及强度约为铝合金的2/3，虽然轻，但不易加工，且较脆，所以目前除ROCK-SHOX避震前叉外壳使用镁合金外，一般车架，极少使用。

现在还是铝材用的多，钢架的话以前都是高碳钢，好点的有铬钼钢，顶级的有COLUMBUS钢材，雷诺651 531 853 953等等，不过光看材质没用的，好架子还要看加工，不知道LZ要参数何用？不同地区常用的钢材也不一样，比如意大利就用DEDA和COLUMBUS的

钢材的车架比较重，刚性，弹性，路感，传动性不错，比较便宜，现在大面积的低端车，和多数公路车都选用钢架；铝合金的车架很轻，但是几乎没有弹性可言，高刚性几乎牺牲了舒适度，所以长途骑行不建议；碳纤维较强的弹性（吸震性），骑乘稳定，舒适性高，但是本身强度不够，施加外力容易造成断裂，所以要小心保护！如果你是一个异常爱护自己物品的人，可以选择碳纤维的车架作为长途旅行的车架！UCC环球自行车可以提供这个方面的专业咨询，那里的专家比我懂的多！呵呵

一般2000以上的整车的车架强度均能满足你的要求！

如果经济允许，可以选择VOODOO的853钢架

钢材：

钢材是使用在自行车上最久的车架材料，主要的优点包括长时间骑行刚性佳、管材有弹性（吸震）、管材结合方式多、加工容易、易焊接且无需热处理，因此成本也较低。缺点是重量过重、易生锈、管材难塑型且有金属疲劳的问题。但是现在许多合金技术已经在刚性、弹性系数、传动性、稳定性方面取得了不错的效果，唯一的遗憾就是重量过重依旧无法解决。

钢材中以铬钼钢最常见，其强度高且易于抽管加工。钼可提高钢的强度、防止回脆性；铬使钢更耐腐蚀和高温氧化。

很多手工钢管车拥护者最崇尚的就是其极佳的路感和适合长途骑行的优点。钢材制成的车架用在BMX、旅行车和载重车上。

铝合金：

铝合金是目前市场上使用最普遍的材料了，其优点在于重量轻、短时间的硬度和刚性表现最佳、塑型容易、不会生锈。要轻可以把管材抽得很薄，要强可以利用CNC模具切削出夸张外形和惊人强度。缺点是几乎没有弹性可言、容易产生金属疲劳。而且因为其高刚性特征，容易传达地面的震动，造成骑行舒适感不佳。

铝合金车架90年代初开始流行，95年以后才开始普及。一般的车架多采用6061和7005铝合金材料。7005铝合金材料会有应力腐蚀和焊接热裂的问题，而6061在使用和制造上比较稳定，但是热处理比较复杂。

摩托车车架，通常由铝、钢或者合金焊接制作而成，碳素纤维仅仅用于一些特别昂贵或者定制车架。随着摩托车技术的发展，车架材质也不断改进，结构越来越轻巧。目前，cfrp（碳素纤维增强塑料）已渐渐地成为赛车车架的主流。在钢和铝中，钢被更多地选用。在所有大公司成立后的3年左右时间内，其用于产品制作的材料都是钢，相比其它材料来说，钢也更易于组装到一起。

对于摩托车来说，以往铝制车架从悬抱车架开始，到双管车架成为主流，并一跃成为越野车车架的主流，铝制车架首选量产的是日本的铃木rg250。一直拘泥于延续悬抱车架的铃木gsx-r75也最终演变成双管车架。铝制车架不同于具有较高强度和韧性的钢管车架，在韧性和回复性方面表现销差，但在重量和弹性上有较大的优越性，故成为高性能越野车的基本型式。铝制车的制作方法是将铝板材料压制成型，或将断面制成圆形、角状或目字形，总之都是采取以弯曲管状物的方式来制作车架。当然，像本田的spada250铸造车架

也无可厚非，其形状也非常地单纯。但像鸟笼一样用许多小口径管构成的复杂设计已经不流行了。杜卡迪l型双缸仍持续致力于圆形切面的钢管车架，并一直保持了摩托车的高性能。杜卡迪916绝美的钢梁车架证明了铁合金在现代仍是最先进的科技，具有轻量和高韧性的优点。钢管车架中的多半是大断面脊背车架以及双悬抱车架。意大利bimota（比莫塔）的dbone轻量车架正是最佳代表作，车架本身的单体重量只有5kg，但它被撞扁的机率也随之提高了许多，即在摔车或冲击时，车架变形或弯曲的情况会比较严重，所以设计者必须具备有将伤害减到最低限度的能力。钢、铝、钛等金属车架都是将压装成形的各部分材料熔接而组成的，最新的潮流更倾向于将支撑座位、挡泥板等次要零件用螺栓来组合，将车架的主体和副体分开来。如果主车架用铝制，而副车架用钢制，两

者是无法直接焊接的。在主车架为铝或钢而副车架采用frp或cfrp的无大梁式结构（以座位盖或侧盖来作为强度支撑面）的时候，也有采用螺栓来支撑的方式。当然在不能相互焊接的金属类组合或金属和塑胶的组合上，也可以采用接合的方式。