車架斷裂問題: 鈦金屬不適合做車架

材料專家認為:Titanal(鈦)為可危及生命的車架材質

工程博士Walter Schutz可算是全歐洲最負盛名的材料專家。
自1957年起，他就專心投注於產品材料及其疲乏強度方面的研究。
因此，探討有關鈦在實際應用上方面，也非他莫屬。

圖、文◎編譯小組

究竟Titanal為何？Schutz博士(以下略為S):Titanal原是一家公司的名稱。而此種材質的基本成份則是鉛、鋅、錳、銅的合金。由於其高度的鋅含量及經過了一道特殊的熱處理－－即所謂T6狀態－－因此具有極高的抗拉強度。此種抗拉強度比任何其他鋁合金材質都高。不過其中的鈦金屬含量事實上極低，和其他的鋁合金的情況並無任何差異。

太硬太容易鏽蝕

問:您對以此種材質來製造自行車的車架看法如何？
S:經狀態T6處理的Titanal材質--我認為根本不適合。這將會造成車手的生命危險。其一，其高硬度事實上根本毫無用處。其二，由於其緩和銅的高含量，將令其極容易發生鏽蝕現象。因此之故，在任何客用車或貨車上我們都看不到此種高硬度的合金材質。在飛機的製造方面，甚至禁止採用此一材質。
  除此之外，認為Titanal材質具有較輕的重量也是不正確的看法：其實所有的鋁合金在重量上幾乎都是大同小異的。另外有人認為Titanal有特佳的剛性，更是無稽之談。剛性主要是表現在E型結構方面，而所有的鋁合金在這方面的狀況都是相同的。
  AMAG*(奧地利金屬公司)認為其高硬度值是優點，但此一特點事實上是有害無益的。Titanal經T6狀態處理後的硬度為600至650牛頓/平方公厘。而在絕大多數的情況下，只要像矽鋁錳合金的300至400牛頓/平方公厘硬度，便綽綽有餘了。因為此種較低硬度的成分，可以避免掉所有高硬度鋁合金可能發生的問題一較差的焊接性、易鏽蝕性、受壓鏽蝕性以及疲乏耐抗性等。

追究焊縫處斷裂原因

  在選擇產品原材料時最需注意的要點便是：高硬度特性對安全性毫無助益。這在自行車的製造方面，實在是最重要的一個理念!問:車管經常會在焊縫處斷裂。這究竟屬於車架製造商的錯誤，還是應歸咎於Titanal此種材質的天生屬性？
S:這顯然完全是因材質本身的關係。因為這些車管事實上早在經過酸洗處理或進行黏合處理之前的庫存階段便已斷裂了。其斷裂可歸納於好幾種不同原因：其一是Titanal極不易焊接，這點AMAG自己在一份說明書中也已提及。而且在經焊接處理之後，也會產生內應力，和鏽蝕作用同時出現的話，便足以造成裂縫。第二個原因是在焊接之後表面不平整的車管在壓接入套筒時必須不斷地轉動。如此一來，車管壁在期間內便極有可能會被磨薄許多。

如果可以進行鹽化測試

  根據一項研究，一支原本為0.9mm厚的車管，在轉磨之後竟只剩0.25mm厚!問:為何有些製造商的產品有問題，有些卻沒有？S:有些廠商宣稱目前尚未出現瑕疵品，這我無法驗證。材質疲乏、鏽蝕和應力鏽蝕的出現都需較長的時間。此外，也有可能是有些廠商打著"Titanal"，的名號，事實上用的是另一種化學成分的材質，或是以異於T6狀態的方武製成此種材質。這些原因都有可能導致其硬度較低，也使其具有較佳的耐鏽蝕及應力鏽蝕特性。不過截至目前為止，似乎還沒有人想到要針對市售各款以Titanal T6材質製造的車架進行車管鏽蝕測試，
例如進行鹽化測試。在這種測試下，未經油漆的車管只要經過100小時便會斷裂，其不良的耐鏽蝕性會完全顯
現出來。因此，我們也很難理解，一家像AMAG這樣的國際性企業，會在市場上推出經T6狀態處理的此種
Titanal材質供製造自行車架。
問:對於已購用Titanal材質自行車的車迷們，您有何建議？
S:如果是我，便不會使用一輛Titanal材質打造的自行車。至於那些已經購用了此類車款的消費者，未來也可
向各個製造商請求給予書面的無斷裂瑕疵保證書。此外，對於那些宣稱至目前為止尚未出現問題的Titanal材質車架製造商，我建議他們要針對鏽蝕及應力鏽蝕耐抗性的相關測試。

 
摘譯自德國bike雜誌1996年3月號