众所周知，金属材料作为摩托车零部件的主要材料，这几年得到广泛应用及发展，从结构材料向功能材料，从单一材料向复合材料，成份和结构也由简单向复杂转变。同传统材料相比，轻量化材料在物理、化学性能等诸多方面存在显著差异，导致生产应用中难以完全照搬原有的设计理念和传统的制造技术。因此，新材料的应用决不是对原有材料的简单替代，而是涉及到技术、经济、安全、环境等诸多方面的复杂系统工程，需要解决从材料到零部件、直至使用维修和回收等全过程中所出现的各种问题。未来摩托车设计更注重减小质量，改善燃油经济性、降低车辆制造成本。新材料技术的研发对摩托车工业的进步有着重要意义。安全、环保、节能是摩托车发展永恒的主题，面对激烈的市场竞争，摩托车企业要求所使用的各种材料成本低、质量小、污染少并可循环利用，为此国内外许多科研单位、摩托车企业投入大量的人力、物力对新材料进行着研发，受到业内人士的关注。

    1 摩托车用的钢材及强化处理技术
    在摩托车使用的各种材料中，钢铁材料占摩托车总质量的60％～70%，约占生产成本的25%。在钢铁材料中，结构钢所占的比例最大，约占钢铁材料总质量的1/3。普通低碳钢具有很好的塑性加工性能，强度和刚度也能满足摩托车的要求，因此在摩托车上应用很广。各种类型的高强度钢板在摩托车用钢板中的使用比例日益提高。传统摩托车结构用高强度钢板是以添加各种合金成分而成的固溶强化型钢板和析出强化型钢板为主，是制造车体结构的主要材料。它的特点是屈服点低、复合成分多，其抗拉强度可达到440MPa，是普通低碳钢板的2～3倍，同时它的深拉延性极好，可轧制成很薄的钢板，既能满足性能要求又能大大降低车身的质量。由于可有效地减轻摩托车自量，这种高强度钢板的使用已越来越广泛，产品也在不断地升级。低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度无间隙固溶冷车L钢板等。含磷高强度冷轧钢板抗拉强度可达340～460MPa，比普通冷轧钢板提高了15％～25%，其强度和塑性的平衡性较好，即随着强度的增加伸长率和应变硬化指数下降甚微，另外它的耐腐蚀性较好，点焊性能也较好。基于以上优点，含磷高强度钢在摩托车上均有广泛的应用。
    大排量摩托车的制造对钢铁材料的要求更为严格。目前结构钢主要用于摩托车发动机、传动系和变速系的构件，也用于转向系和悬架系等。目前，结构钢主要用于摩托车发动机、传动系和变速系的构件，也用于转向系和悬架系等。近年来，摩托车气门、气缸、活塞环等力学性能要求高使用环境又比较恶劣的零件，广泛使用了合金铸铁、马氏体Cr - S钢、奥氏体Cr-Mn－Ni和Cr－Ni合金钢等。钢铁的密度为7.8 X 103kg/m3，在机械制造用材料中属干密度较大的一类。它的成本较低，同时可以通过热处理等方式提高强度。与铝合金、镁合金相比，钢材具有较高的比强度，这就是摩托车零部件至今仍以钢材为主的一个重要原因。摩托车变速器的齿轮，从上世纪90年代初开始普及喷丸强化处理，如今喷丸已发展成为一种普通的强化技术被广泛采用。另外，在材料方面近年来开发了降低渗碳异常层的新型高强度渗碳钢、20CrMnTiH、16MnCrH、20MnCrH、17Cr2Ni2MoH、20CrNiMoH、20CrMoH等，保证了变速齿轮使用寿命在1万h以上。
    为提高摩托车的冲撞安全性和减轻车身重量，要求进一步提高车体部件的强度。车体部件用薄钢板一般在冷加工成形后就可直接使用，因此为提高部件的强度，必须使用高强度钢材。一般说来，钢材的强度和成形性是一种对立的关系，由于开发了既能提高钢材强度又能提高成形性的技术，因此各种摩托车用高强度钢板已应用于实际。但是超高强度钢板应用于车体部件时，部件在冲压成形时出现的弹性变形回复和翘曲等形状不良现象变得明显。这些不良现象受钢材的强度和纵弹性模量的影响，靠提高钢材延性等机械特性是难以解决的。另一方面，对于变速箱等部件，一般是采取将球化退火处理后变软的高碳钢板在成形后进行热处理来提高强度的技术。通过这种热处理，虽然提高强度容易，但它不仅增加了工序，而且降低了生产率，因此它不是车体部件中能与高强度钢板竞争的技术。近年来，对高强度钢板的需求越来越大，但在高强度钢板的冷加工成形时，形状不良和加工成形载荷要求高等问题越来越明显，因此热处理作为一种全面的工艺已引起人们的关注。通过热冲压和局部淬火使强度达到1200～1 500 MPa的技术已应用于实际，应用的例子也在不断增加。这些都是塑性加工技术和热处理技术结合的结果，各个关键技术的研究水平都已达到了顶峰。

    2 摩托车用的铝合金材料
    铝合金具有密度低、耐腐蚀、比强度和比刚度高、塑性好、易加工成型、易焊接、工艺简单、美观耐用、便于再生利用、成本低廉等特点，应用的领域主要是：建筑和结构，容器和包装，交通运输等，同时受到摩托车工业的重视，在摩托车行业中的应用范围广泛。
    铝合金是应用较早且技术相对成熟的一种轻量化材料。随着摩托车工业的发展，在摩托车结构方面铝合金替代钢铁的趋势日益明显，以日本为例，平均每辆摩托车用铝量高达24 kg。目前，铝合金主要应用在摩托车发动机箱体、缸体、缸盖、缸盖罩、车轮轮辐等部位，约占整个摩托车用铝量的80%。近年来推出的摩托车车型不断向高马力重量比发展，国外已经有大量使用的此原料的习惯。在改装零件、赛车零件市场，铝合金制的产品更是比比皆是，很多诸如升高脚踏、车把、发动机零件等，都是以一些高性能的铝合金作为原材料制作而成。
    在传统铝合金中，一般分为变形铝合金和铸造铝合金两大类；前者又有热处理强化的铝合金（如硬铝与超硬铝合金）和热处理不能强化的铝合金（如防锈铝合金）；20世纪80年代以来，又掀起了开发快速凝固新型铝合金以及A1-Li系合金、A1- Sc合金—新一代铝合金的新高潮，使铝合金在高科技领域中占据着极为重要的地位。
    铝合金轮辆平整性更好，样式也更美观多样，而且可以装上真空胎，平时也更好保养，清洗也比较方便，缺点是价格贵一些，如果撞击后变形，一般只能更换不能修理。辐条式轮辆价格稍低，但档次也低，样式单调，基本无法装真空胎，辐条松紧需要调整和保养，轮辆和辐条会用久了或碰到可能会生锈，但辐条本身有一定的缓冲能力。现在辐条轮辆多用于一些小排量摩托车或越野式摩托车，铝合金轮辆的应用越来越普遍。
    摩托车铝合金轮毂的铸造兴起于20世纪60年代末、70年代初，当时日本的一些企业应用金属型重力铸造生产摩托车铝合金轮毂。我国摩托车铝合金轮毂的研究开发始于20世纪80年代，直到1992年，南海中南铝合金轮毂有限公司研究开发了中心浇注的金属型重力铸造方法来生产摩托车铝合金轮毂，从而开始了摩托车铝合金轮毂的大批量生产与使用，现已经成为全球最大摩托车铝合金轮毂生产大国。据了解，不久前捷力轮毂制造有限公司的高性能铸造铝合金开发及其在摩托车轮毂上的应用通过专家验收，并运用到摩托车的铝合金车轮批量生产中。与现有摩托车铸造铝合金轮毂相比，采用新技术制造的轮毂减重了5.5％～7%。不仅如此，其性能也提高了约30%，能够让摩托车提速更快，能耗降低，有效地实现节能减排。随着高性能铸造铝合金材料开发成功，该公司已全面完成相关技术改造，并建成了年产100万只以上高性能铸造铝合金轮毂的生产线，实现了成果转化。摩托车安装上了轻量化的铸造铝合金轮毂，不仅“体重”有所降低，性能也得到提高。产品不仅在建设雅马哈摩托车上广泛应用，还出口到印度、越南、巴西等海外市场，发展前景十分广阔。

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