Алюминиевый сплав

Материал из VeloWiki
Перейти к: навигация, поиск

Алюминиевый сплав (англ. aluminium alloy) — это сплав алюминия с легирующими добавками: цинк, магний, марганец, медь, кремний и др.

Алюминиевые сплавы широко применяются при изготовлении современных велосипедов. Чистый же алюминий, из-за его пластичности, наоборот используется ограниченно. Обычно в разговоре под алюминием имеют в виду именно алюминиевый сплав.

Содержание

[править] Серии сплавов

Алюминиевые сплавы обозначаются 4-значными номерами. Первая цифра означает вид легирующих присадок, последующие - точный состав:

  • 1000 — практически чистый алюминий;
  • 2000 — сплав алюминия с медью;
  • 3000 — сплав алюминия с марганцем;
  • 4000 — сплав алюминия с кремнием (силумин);
  • 5000 — сплав алюминия с магнием;
  • 6000 — сплав алюминия с магнием и кремнием;
  • 7000 — сплав алюминия с цинком;
  • 8000 — литиевые сплавы.

Окончание «-Тх» означает, что материал был подвергнут термической обработке для увеличения прочности.

В велостроении используются сплавы 2024, 6061, 7075, 7001 и другие. Для потребителя конкретный номер сплава не имеет принципиального значения, поскольку свойства итоговой детали зависят от целого ряда факторов (термообработка, технология, особенности конструкции детали), из которых состав сплава — не самый важный.

[править] Особенности

Алюминиевый сплав — это дешевый, прочный и легкий материал, легко поддающийся обработке. Современный велосипед среднего уровня практически полностью собран из алюминиевых деталей, сочетая в себе надежность, жесткость, невысокую стоимость и низкий вес. Однако срок жизни алюминиевых деталей ограничен усталостью, которая накапливается со временем. Причем чем более активно используется велосипед, тем быстрее придут в негодность (потрескаются и лопнут) наиболее сильно нагруженные алюминиевые компоненты — рама, ободья, руль, багажник.

Алюминий мало используется в малоразмерных сильно нагруженных деталях (болты, подшипники, тросы, оси), поскольку его прочность значительно меньше, чем у стали. Кроме того, при агрессивном облегчении алюминиевой детали начинает существенно уменьшаться ее прочность и устойчивость к усталости. Поэтому сверхлегкие гоночные компоненты изготавливаются из карбона.

Особенность алюминия (и карбона) — возможность существенного увеличения жесткости изделия трубчатой формы (труба рамы, нога вилки, руль, подседельный штырь, всевозможные оси и т. п.) путём увеличения диаметра трубы. Поскольку толщину стенок можно соответственно уменьшить, масса при этом практически не увеличивается (более того, благодаря увеличению диаметра узла иногда можно осуществить переход от стали к алюминию и тем самым даже уменьшить массу). Явление увеличения диаметра деталей, от которых требуется высокая жесткость, называется оверсайз.

[править] Сравнительные характеристики

Материал
Характеристика
Углеродистая «кроватная» сталь Хромомолибденовая сталь Алюминиевый сплав Титановый сплав Углепластик (карбон)
Предел прочности, МПа 400-800 600-1100 250-500 600-1100 1600
Плотность, г/см3 7,8 7,85 2,6-2,8 4,5 1,75
Подверженность износу (коррозия, усталость и др.) Высокая Низкая Высокая Низкая Низкая
Ремонтопригодность в походных условиях Высокая Высокая Низкая Отсутствует Отсутствует
Ориентировочная жесткость Ниже среднего Средняя Высокая Средняя Практически любая, в зависимости от задач
Вес Очень высокий От среднего до высокого От низкого до среднего Средний Очень низкий
Цена Очень низкая От средней до высокой От очень низкой до высокой От высокой до очень высокой От средней до очень высокой
Область применения рам Самые дешевые велосипеды Туризм, городские велосипеды, экстремальные виды спорта Все категории велосипедов Туризм и покатушки, изготавливаются в том числе по индивидуальным заказам Шоссейные гонки и кросс-кантри
Область применения жестких вилок Вилки самых дешевых велосипедов Туризм, городские велосипеды, экстремальные виды спорта Самые дешевые дорожные вилки Туризм и покатушки (обычно выпускаются по индивидуальным заказам) Шоссейные и MTB вилки, начиная от среднего уровня
Область применения «палок» В велосипедах уровнем до ниже среднего включительно Экстремальные виды спорта, грузовой туризм В велосипедах уровнем до выше среднего включительно Редкие компоненты высокого уровня для «эстетов» Гоночные компоненты высокого уровня
Область применения багажников Советские велосипеды Дорогие модели для грузового велотуризма Дешевые массовые багажники Дорогие, изготавливается в том числе по индивидуальным заказам Нет

[править] См. также