Staal
Staal is een verzamelnaam voor legeringen gebaseerd op het element IJzer ((Fe(rrum). Door het in het kristalrooster inbouwen van diverse vreemde elementen met klinkende namen (zoals chroom, molybdeen en vanadium) en door warmtebehandelingen en koudvervormen kunnen de sterkte-eigenschappen sterk veranderd worden. De soortelijke massa van het staal en de elasticiteitmodulus (specifieke materiaalstijfheid) blijven daarbij practisch gelijk, maar het verschil in breuksterkte tussen het materiaal van een goedkope fiets en het staal uit een topklasse frame kan wel een factor 5 zijn. Bij gelijkblijvende sterkte zou je een frame van 'dure' buis dus vijf keer zo licht kunnen maken, ware het niet dat het frame dan ook bij het op de pedalen staan vijf keer verder doorbuigt, de elasticiteitsmodulus was immers niet veranderd! In de praktijk vallen dure frames ongeveer de helft lichter uit, en zijn ze ook minder torsiestijf! De verminderde stijfheid is aanvaardbaar omdat bij een goedkoop frame niemand over stijfheid nadenkt, de sterkte is maatgevend. Zo'n zwaar frame is daarom veel stugger dan nodig, en dat ook nog op de verkeerde plaatsen.
Behalve sterker is er echter nog een goede reden om duurder materiaal te kiezen, en dat heeft te maken met de dynamische materiaaleigenschappen. Dat er verschil is tussen materiaalsoorten onderling merk je al achter de bankschroef: een hoogwaardige buis klinkt veel helderder dan eentje van gewoon ijzer als je hem aantikt, en ook is het metaal veel harder. Zonder diep in te gaan in microrek, energiedissipatie cq de oppervlakte van de hysterese-lus, mag je onthouden dat het resultaat een frame is wat beter over hobbels rijdt en minder dood aanvoelt.
bron: http://www.tubus.nl/buizen.htm |
