目前车架铝合金材料应用最多的是6061合金,其车架具有美观、轻便、易于加工、成本较低等优点,但是常规6061铝合金抗拉强度多低于300MPa,其车架安全可靠性较低,无法满足较高标准的要求。为解决此问题,本文根据中高端自行车车架的不同要求,设计了三种不同成分的自行车车架用铝合金,分别标记为1#、2#和3#,三种铝合金均为Al-Mg-Si系合金。通过显微组织分析、拉伸性能测试、自行车车架可靠性测试等手段研究了三种车架铝合金的组织性能特征,尤其是其车架的水平力可靠性能,并针对车架铝合金制备过程中出现的问题,研究其热加工工艺。制备的1#铝合金,其抗拉强度和延伸率分别为330MPa和14.1%。1#铝合金的公路车车架可以顺利通过EN14766标准中可靠性测试。研究发现,1#合金中的微量Zr和Er具有细化晶粒和弥散强化作用,进而提高合金力学性能及其车架的安全可靠性能。制备的2#铝合金,其延伸率可达15.8%,同时抗拉强度仍可达370MPa。2#铝合金的山地车车架可以顺利通过EN14766标准中可靠性测试。2#车架铝合金铸棒的铸造中心裂纹倾向较大。熔铸生产中采用如下措施可以有效防止中心裂纹：降低合金精炼温度至725-735℃,同时控制吹氮精炼带起的铝液高度小于250mm；降低合金浇铸温度至710-720℃,同时提高铸棒托盘下移速度至130～140mm/min；减小冷却水压力至0.14-0.16MPa。3#铝合金的山地车车架可以使车架重量从之前的1800g减到1450g,同时确保车架顺利通过EN14766标准中的可靠性测试。采用正交热处理实验的方法,研究了T6工艺中固溶温度、固溶时间、时效温度、时效时间对3#车架铝合金力学性能影响的程度和规律。510℃×3h水淬、170℃×18h空冷的T6热处理可以获得良好的综合力学性能。经过此T6工艺处理,3#铝合金的抗拉强度可达403MPa,同时延伸率仍能保持在16.4%。