如大家所熟知的，在山地車車架制造中，市場(chǎng)上常見的材料有鋼，鋁合金，鈦合金，鈧合金，碳纖維等等。
鎂迪龍山地自行車，以鎂合金材料車架為主業(yè)，是車架行業(yè)中一顆冉冉升起的新星。那么鎂合金材料車架都有哪些優(yōu)勢(shì)呢?
鎂合金的密度為1.7，只有鋼的21%，鋁合金的60%，其輕量化的優(yōu)點(diǎn)十分明顯 。另外，鎂合金的一系列優(yōu)越性，在自行車的應(yīng)用中，具有高剛性、高抗彎曲性; 優(yōu)良的吸震性，吸收沖擊和振動(dòng)，鎂的吸震效果是鋁的25倍，使得自行車擁有更好的騎行舒適性;它的高溫?cái)D壓成形工藝性良好，擠壓薄壁鎂合金管件，顯著減輕車重;材料無污染，二次回收利用簡(jiǎn)單，是綠色材料。
自行車的重要承重結(jié)構(gòu)是車架，所有整體重量集中的部件，因此我們要選擇加倍輕質(zhì)又具備良好綜合力學(xué)性能的材質(zhì)鎂合金車架，為自行車減重、輕便。
密度、彈性模量、拉伸長(zhǎng)度、拉伸強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、韌性——這一系列自行車車架所需的結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能參數(shù)，在鎂合金經(jīng)過控制鎂鋁鋅錳微量雜質(zhì)等分、適當(dāng)?shù)某尚翁幚矸椒ǖ却胧┖?，其拉伸?qiáng)度和硬度會(huì)得到相應(yīng)的提高，強(qiáng)度和彈性模量也會(huì)符合車架需求，并且其本身較高的阻尼系數(shù)可以吸收沖擊能量減少對(duì)騎行者的影響，延長(zhǎng)自行車的壽命。
因?yàn)?a href=http://www.nicastaneda.com target=_blank class=infotextkey>鎂合金適用于自行車的優(yōu)異性能，許多國家、企業(yè)和研究開發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)鎂合金及其成形技術(shù)非常重視，投人許多人力、財(cái)力進(jìn)行研究開發(fā)，得到了非常好的效果。
最初許多國家的研發(fā)人員把鎂合金運(yùn)用在自行車的手把、前叉、腳踏板等少數(shù)零件上。后來在鎂合金自行車車架的研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)，鎂合金在經(jīng)過截面變化及表面處理的變形過程后，減少了鎂合金性能低的一些不利因素，使其使用性能得以改善。故鎂合金材料的性能可以滿足自行車架的需求，于是開始大量應(yīng)用在車架、輪圈、豎管、齒輪 盤等零件。
研發(fā)的鎂合金折疊自行車車架只有1.4公斤重量，自行車全車總重量?jī)H為4公斤，自行車變得輕便、速度快、舒適安寧、良好的避震效果，并且很好的改善了加 速、爬坡、轉(zhuǎn)彎、操縱性能。
鎂合金舊問題的解決
事實(shí)上，熔化鎂所消耗的能量雖大于熔化鋅，但卻小于熔化鋁。而當(dāng)今的無助劑熔鎂技術(shù)和添加硫氟化物(SF6)技術(shù)，已能控制使熔化鎂時(shí)的耗損減至最低。同時(shí)鎂合金的良好切削性能和可控制的極小壓鑄誤差，以及很高的壓鑄生產(chǎn)率，都使得鎂的應(yīng)用成本大為下降。
鎂合金制件的腐蝕問題，已借助添加墊片等簡(jiǎn)易技術(shù)及新型表面處理技術(shù)得以解決。
鎂的易燃問題亦已通過各種措施得到解決，實(shí)際上，鎂鑄件并不像鎂粉那樣存在易燃問題，對(duì)于熔融狀態(tài)的鎂合金件或在高速切削時(shí)的高燃燃性也早已有了相應(yīng)措施。
因此，上述疑慮在當(dāng)今技術(shù)條件下無需擔(dān)心，而鎂合金的下列獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)卻使材料領(lǐng)域的這顆新星更加熣燦。
鎂合金對(duì)比其他合金的優(yōu)勢(shì)
大眾車友接觸得最多的自行車材料就是鋁合金。
而現(xiàn)實(shí)是，我國鋁資源礦石總儲(chǔ)量只占世界的2.96%，位居世界第九，每年均需大量進(jìn)口。
據(jù)估算，照目前的發(fā)展速度，大概在十年以內(nèi)，國內(nèi)鋁礦石資源就會(huì)枯竭。而長(zhǎng)期依賴澳大利亞的鋁礦進(jìn)口也為國內(nèi)供應(yīng)增加了不可控因素，不說進(jìn)口的價(jià)格被牢牢掌握在對(duì)方手里，一旦兩國在政治上發(fā)生對(duì)抗或者關(guān)系走僵，就會(huì)對(duì)資源供給造成非常大的威脅。如果澳大利亞方面今天說是300美金的價(jià)格，明天升到700美金，中國無法討價(jià)還價(jià)，因?yàn)檫@是一個(gè)賣方市場(chǎng)。
那么在鋁資源枯竭的情況下我們要找哪種材料來替代?鎂是地球上儲(chǔ)量最豐富的輕金屬元素之一，而我國是世界上鎂資源最為豐富的國家之一，鎂資源礦石總儲(chǔ)量占世界的21.7%，居世界第一，也是鎂資源出口的第一大國。
下面兩張圖分別對(duì)比了幾種典型金屬結(jié)構(gòu)材料與工程材料的比強(qiáng)度和比剛度,表明鎂合金特別適用于輕質(zhì)結(jié)構(gòu)件。彈性模量大、剛性好、抗震力強(qiáng)，減振性能比鋁合金高30倍，承受沖擊載荷能力比鋁合金強(qiáng)?？梢?a href=http://www.nicastaneda.com target=_blank class=infotextkey>鎂合金具有優(yōu)良的力學(xué)性能。
在這里特別解釋一下彈性模量，它是衡量物體抵抗彈性變形能力大小的尺度。在一定載荷作用下的物體，彈性模量越低，彈性模量變形相對(duì)越大，剛度越小，材料易發(fā)生變形柔性越好;彈性模量越高，材料發(fā)生彈性模量變形相對(duì)越小，剛度大，材料不易變形，脆性越強(qiáng)。
鎂合金具有極高的壓鑄生產(chǎn)率。幾種常用壓鑄鎂合金及最常用的壓鑄鋁合金A380和壓鑄鋅合金AG40B的熱物理性能見下表。
由表可知：壓鑄鎂合金與壓鑄鋁合金和壓鑄鋅合金一樣，具有良好的流動(dòng)性;其結(jié)晶潛熱和熱導(dǎo)率低于A380，凝固區(qū)間比A380大。因此，壓鑄鎂合金具有良好的充型能力，充型后凝固速度較快，對(duì)壓鑄型的熱沖擊較小，可用于壓鑄薄壁件而不會(huì)出現(xiàn)熱裂和欠鑄等缺陷，并減輕壓鑄型的熱疲勞現(xiàn)象，延長(zhǎng)壓鑄型的使用壽命，縮短壓鑄件的留型時(shí)間，壓鑄生產(chǎn)速率比鋁合金快約75%。
除了上述特點(diǎn)，鎂合金的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在散熱好和耐有機(jī)物和堿的腐蝕性能好，與純鎂的易燃、自爆、不穩(wěn)定、活性強(qiáng)的特性完全不同。
鎂合金對(duì)比碳纖材料的優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)在在自行車材料領(lǐng)域，除了討論合金，就是討論碳纖維，大家都知道同樣的重量下碳纖維的強(qiáng)度要比普通的金屬高出許多，但相對(duì)高昂的價(jià)格為其制造了一定的門檻。
據(jù)自行車制造業(yè)內(nèi)人士介紹，碳纖維，畢竟工藝中的手工成分多，不如鎂合金那么適合大批量生產(chǎn)，因此碳纖維需要花費(fèi)的成本就比較大，時(shí)間就比較長(zhǎng)，對(duì)工藝的要求也比較高。這些因素直接影響成品的價(jià)格，也就讓最終端的消費(fèi)者要花更多的錢。
另一方面，環(huán)保是當(dāng)今各行各業(yè)重視的話題，而碳纖維對(duì)環(huán)境的破壞是可觀的。2010年時(shí)豐田汽車發(fā)布的一項(xiàng)研究表明，碳纖維的原材料處理階段，會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣污水，而加工過程要排放更多的二氧化碳，同時(shí)其生產(chǎn)過程有可能導(dǎo)致工人的各種呼吸道疾病和皮膚病。碳纖維產(chǎn)品被丟棄后，將在土壤和水里存在非常久的時(shí)間，降解難度非常大，進(jìn)一步對(duì)地球造成污染。所以，碳纖維是否是合適的綠色材料，還是個(gè)未知數(shù)。
而鎂合金是二十一世紀(jì)新興的環(huán)保材料，國外也把鎂合金劃為環(huán)保產(chǎn)業(yè)。其對(duì)環(huán)境無污染、可回收再利用的性能讓人相當(dāng)滿意。
國家政策扶持優(yōu)勢(shì)
在目前的十三五規(guī)劃里面，國家把鎂合金列為非常重要的材料，因此對(duì)這方面的引導(dǎo)和扶持力度非常大。比如對(duì)河南和山西這種鎂資源儲(chǔ)量大的地方，國家的補(bǔ)助非?？犊?。實(shí)際上除了原材料的開采，還有在加工方面，只要是跟鎂合金有關(guān)系的，國家都會(huì)給予很大程度的幫扶，資金動(dòng)輒百萬千萬。
“以輕質(zhì)、高強(qiáng)、大規(guī)格、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞為發(fā)展方向，發(fā)展高性能鎂合金，重點(diǎn)滿足大飛機(jī)、高速鐵路等交通運(yùn)輸裝備需求，加快鎂合金制備及深加工技術(shù)開發(fā)，開展鎂合金在汽車零部件、軌道列車等領(lǐng)域的應(yīng)用示范。”摘自《新材料產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》。