钛合金车架与其它材料车架性能比较

一． 钛合金特点
      钛合金是航空航天产品中采用的高性能材料，具有卓越的金属材料性能，是目前国际上
公认的生产各类比赛及休闲用高档自行车最先进、最理想的材料。
钛合金突出的特点是重量轻，强度高，弹性好，抗冲击、疲劳性能好，耐腐蚀永不生锈。自行车特别是赛车要求重量轻、刚度好并且冲击性能好。重量轻可以提高速度，并在长距离运动时降低体力消耗；刚度好的车架有利于驱动力的转换，并提高操纵性能；冲击吸收性好的车架可以较好地减缓来自路面的冲击，从而减轻车手的疲劳。对于制作自行车架来说，在众多的金属材料中，钛合金同时满足上述要求，因此它是十分理想地制作车架的材料。钛合金具有超强的抗腐蚀性能，具有比其它金属与非金属材料更长的寿命，我们可以向客户介绍其经久耐用，无老化、无磨损、不刮伤。作为自行车架的使用，它的表面不需要涂漆保护，因为它不会象铁和铝车架那样生锈或腐蚀，并耐酸雨、紫外线、潮湿等的侵蚀，所以你不必担心其金属表面会因裸露在空气中形成凹陷、锈蚀。用钛合金材料制作的自行车架让骑行者感觉更加安全可靠，它不会突然断裂，断裂时会从小裂纹开始，此时你便会有察觉；即使意外碰撞断裂，金属的特有韧性也会保护您不受伤害。
       钛合金和很多合金金属一样，也是由钛与一些有用的金属成份组成，以满足对材料性能的要求，但其主要成份中钛占到90%以上。在航空航天技术中广泛应用的是两种合金，既Ti6AL4V（6％铝，4％钒，90％钛）和Ti3AL2.5V（3％铝，2.5％钒，94.5％钛）。Ti3AL2.5V最大的优点是屈服强度高且工艺塑性好，并具有较好的焊接性能。由于具有良好的成形性、抗腐蚀性和延伸率，且疲劳强度高，密度低，所以符合自行车市场对材料性能的要求。Ti6AL4V是应用最为成熟、综合力学性能较好、性能数据最为齐全的钛合金材料，它具有良好的工艺塑性和超塑性，适合于各种压力加工成型，也可以采用多种方式进行焊接和机加工，但成形性、焊接性和机加工性能不如前者。
此外，钛合金也广泛地应用于医疗器械、化工设备、军工及运动器材等领域。由于加工工艺复杂，所以材料价格昂贵，这是造成产品价格较高的主要原因。
我们的钛合金车架采用Ti 3AL2.5V无缝管材的焊接技术，其管材经冷轧成形后经过严格地挑选、检验，以保证其材料的强度和质量。为了使车架的设计更加完美并满足轻量化、几何学结构、空气动力学的要求，管材的加工采用专用的设备保证其精密的尺寸，管形被设计加工成椭圆、水滴、锥管、垂直椭圆等各种形状，再经过工艺要求很高的氩弧焊接和外表面的精细手工打磨处理。

二． 与其它金属材料的比较
       钛合金不仅其重量仅为钢的50％，且强度重量比比铬钼钢高28.4％。钛合金的疲劳极限是钢的两倍，铝合金车架在使用较长时间以后在这方面也无法与钛合金车架相比。作为应用在自行车架上的高强度和低密度的钛合金材料，它不仅会让车架重量轻、强度高而且会让车架更经久耐用。
铝合金车架性能
铝是弹性率及刚性低的材料，其比重轻但不够硬，为了增强强度把它制成合金并施予热处理。许多铝合金车架用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。一般的规模不大的工厂无能力购买热处理设备。另外通常还有7005和7075铝合金的材料用于自行车架的生产，7005合金的强度比不上7075合金。
铝本身是很容易受到腐蚀的金属，骑这种材料的自行车时，骑的次数越多，应力发生的次数也高，强度也显著引起变化。近年为了谋求轻量，许多车架使用薄料来制作（薄的程度已达到极限），其使用寿命将受到很大影响。
铬钼钢车架性能
铬钼钢材质的自行车架是应用最早的自行车架的材料，其加工性能好、焊接容易，价格也相对便宜很多，主要用来生产低档次的自行车架。其突出的缺点是容易生锈，金属的疲劳显著（应力集中引起的金属疲劳），由此而影响车架的强度，当金属的疲劳达到一定程度时，车架可能会发生突发破坏性断裂。

三． 与碳纤维材料的比较
      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。自行车厂家考虑到成本问题，不大可能使用高等级的碳纤维来制作车架。
       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（拉伸强度强但剪切强度弱），因此采用把薄料层层重叠的方法来解决缺点，加工时需要进行复杂的应力计算。相对于钛合金材料，同时作为生产高档自行车架的理想材料，目前在市场发展的趋中逐渐成为了制作高档车架的主流，但客户对其材料的性能并不完全了解，我们在向客户介绍钛合金材料与碳纤维材料的对比方面，应突出碳纤维车架的以下几点问题：
（1）碳纤维车架如果外力作用在与纤维成一定角度的方向，其强度会大大下降，容易产生裂纹。
（2）碳纤维车架固化成型过程中所加入的树脂存在老化的问题，风吹日晒将会逐渐影响车架的性能
（3）碳纤维车架是以模具固化后一体成型，模具成本相当高，工厂无法满足为客户量身定制的服务。
（4）碳纤维成架成型后，如果断裂将无法再进行修复。

四．钛合金的优势
（1）航轮公司的钛合金车架其强度和重量比率要高出一般的钢车架和铝车架75%以上。
（2）航轮公司的钛合金车架其疲劳寿命比一般的钢车架和铝车架高出5倍，这意为着它将陪伴您度过一段相当长的美好时光。
（3）每一款车架的设计，我们都力求展示出钛合金车架独特的产品魅力，注重美观、轻量化与强度设计的完美结合。
（4）在你经过了一个长达5个小时的骑行以后，使用其它材料的车架你会感觉来自公路的振动与冲击会通过车架更直接地作用于你的身体，这时你会更喜欢钛合金材料的车架在长途骑行后的感受。
（5）其超强的耐腐蚀能力，具有很长的寿命。