Алюминий(лат. Aluminium) — химический элемент под номером 13 в таблице Менделеева. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент(после кислорода O и кремния Si) в земной коре.

В велосипеде применяется для изготовления множества различных деталей. Главным его преимуществом является низкий вес и отсутствие ржавчины. По прочности он уступает стали, но весит примерно на треть меньше. Алюминий является одним из самых распространённых металлов, из которого делаются велосипедные рамы.

Из алюминия изготавливаются большинство велосипедных компонентов высокого качества. Например, шатуны, ведущие звёзды, обода, рули, выносы, части тормозных систем и переключателей скоростей.

В то же время, для изготовления спиц, тросов и резьбовых узлов, подвергающихся высокой нагрузке, алюминий не применяется.

Существуют различные алюминиевые сплавы, которые обозначаются определёнными числами, в зависимости от того, какие элементы добавляются в сплав. Сам по себе алюминий очень мягкий. Но если к нему добавить кремний, магний, цинк, медь или другие элементы, в результате можно получить очень прочный сплав. Первая цифра в числовом обозначении сплава отвечает за следующие добавки:

• 1xxx — производственный алюминий(более 99% чистого металла)
• 2xxx — медь
• 3xxx — марганец
• 4xxx — кремний
• 5xxx — магний
• 6xxx — магний и кремний
• 7xxx — цинк
• 8xxx — прочие элементы

Остальные 3 цифры отвечают за то, в каком количестве использованы все добавки. Но в отличие от стали, где в числовом обозначении содержится непосредственное количество углерода(1020, 4130, 4340), в алюминии значение цифр нужно смотреть по таблице.

Сплав	Состав металлов	Предел прочности на разрыв, psi	Предел текучести, psi	Удлинение, %	Твёрдость по Бринеллю	Основная добавка
2014	4,5% медь 0,8% углерод 0,8% марганец 0,5% магний	27000	14000	18	45	Медь
2014-T6	4,5% медь 0,8% углерод 0,8% марганец 0,5% магний	70000	60000	13	135	Медь
6061	1% магний 0,6% кремний 0,2% хром 0,3% медь до 0,7% железо	18000	8000	25	30	Магний и кремний
6061-T6	1% магний 0,6% кремний 0,2% хром 0,3% медь до 0,7% железо	45000	40000	17	95	Магний и кремний
7005-T6	4,5% цинк 1,4% магний 0,45% марганец 0,13% хром	51000	42000	13	н/д	Цинк
7075-T6	5,6% цинк 2,4% магний 0,15% марганец 1,6% медь 0,23% хром	83000	73000	11	150	Цинк

Предел прочности на разрыв — величина нагрузки, при превышении которой происходит разрушение. Предел текучести — величина нагрузки, при превышении которой наступает невосстанавливаемая деформация. Процент удлинения — это средняя величина удлинения деформируемой детали до её поломки(разрыва). Твёрдость по Бринеллю — величина, характеризующая твёрдость материала.

Индекс«Т6», написанный после кода материала, означает его температурную обработку. Т6 относится к процессам прочностной обработки и закалки металла. Все велосипедные рамы проходят температурную обработку, даже если производители не пишут«Т6» после номера класса алюминия. Температурная обработка как правило производится уже на готовой раме, поскольку её следствием является структурное изменение металла(размягчение алюминиевого сплава). Средняя температура тепловой обработки обычно сставляет 480-540° C(температура плавления — около 600° C), среднее время — 1/2-2 часа для тонких труб. После чего следует резкое охлаждение в воде и 8-часовая(или более) просушка при достаточно низкой температуре(примерно 180° C).

Как видно из таблицы, сплавы обладают разными свойствами — прочностью на разрыв, стойкостью к коррозии, пластичностью, пригодностью к сварке и к механической обработке.

У каждого сплава есть как сильные, так и слабые стороны, и в связи с этим для каждого из них есть своё применение. Очень прочные сплавы невозможно сварить, но из них могут получиться, например, высококачественные звёзды. Некоторые сплавы, в целом не обладающие достаточной прочностью, могут быть стойкими к точечным ударам.

Если требуется накрутить или сцепить детали, они могут быть выполнены из разных сплавов. Если же необходима сварка, то обе детали должны быть одной группы. То есть нельзя сварить детали из алюминия 6061 и 7005.

Конструктору важно выбрать правильный сплав для решения определённой задачи. Дорогой и супер-прочный материал может легко сломаться, если будет использован не по назначению.