Алюминий – очень распространённый материал для производства велосипедных рам. Главные его преимущества – это лёгкость, прочность и невысокая цена. Но в чистом виде алюминий весьма непрочен (вспомните, как легко гнулись ложки и вилки в школьных столовых), поэтому для изготовления велосипедных рам и прочих деталей применяются различные алюминиевые сплавы.
Два самых распространенных из них, применяемых в велосипедной индустрии для производства рам, – 7005 (основная добавка – цинк) и 6061 (с добавками магния и кремния). Остальные сплавы почти не применяются, потому что дорого стоят или очень плохо поддаются сварке. Ведь рама - это не цельная деталь, а сварная конструкция из десятка труб.
В таблице представлены физические свойства обоих сплавов:
6061
Предел текучести 240...276 Мпа
Предел прочности 260...325 Мпа
Модуль упругости 69 гПа
Плотность 2,72 г/см3
7005
Предел текучести 290 Мпа
Предел прочности 345-400 Мпа
Модуль упругости 72 гПа
Плотность 2,75 г/см3
Предел прочности на разрыв – величина нагрузки, при превышении которой происходит разрушение. Предел текучести – величина нагрузки, при превышении которой наступает не восстанавливаемая деформация (попробуйте попрыгать на старой раме, пока она не погнётся, и это будет означать, что вы превысили предел текучести её материала). Модуль упругости – способность материала сопротивляться деформации.
Казалось бы, сплав 7005 прочнее, чем 6061. Но не всё так просто.
Формально 7005 сплав прочнее, но он заметно хуже, чем 6061, поддаётся обработке. Все современные рамы имеют сложную конструкцию: трубы могут иметь баттинг, коническую или овальную форму сечения или даже весьма сложный произвольный профиль, выполненный с помощью гидроформинга. Все эти ухищрения способствует упрочнению рамы в наиболее нагруженных зонах и уменьшению ее веса в целом. С этой точки зрения 6061 сплав дает производителям гораздо больше свободы. К тому же 6061 легче сваривается, чем 7005. Кроме того, итоговая прочность достигается за счет термообработки уже готовой рамы: сплав 6061 при закалке и искусственном старении добирает по характеристикам существенно больше, чем 7005.
Медленно переходим к карбону..)))
