在中国市场被称作”高碳钢”的自行车车架材料，其英文原名为 Hi-Ten steel（全称 High-Tensile Steel，即高强度钢），而非 High-Carbon Steel（高碳钢）。这在自行车行业的国际表述中是清晰一致的：
“高碳钢”这一错误名称在中国市场的形成，大致经过以下过程：
目前淘宝、京东上大量标注”高碳钢车架”的自行车，实际使用的材料是 Q195（C≤0.12%）、Q235（C 0.12%~0.22%）或 20号钢（C 0.17%~0.24%），全部属于低碳钢范畴（碳含量 < 0.25%）[^5][^6][^7]。
结论：中国市场上所谓的”高碳钢自行车”，其车架材料在冶金学上实际是低碳钢。 “高碳钢”三个字是 Hi-Ten（高强度钢）的误译加营销包装。如果厂家真的使用冶金学意义上的高碳钢（C≥0.60%）来制作自行车车架，焊接成本极高、焊缝极易开裂，反而是不现实的做法。
真实身份：Q195 / Q235 / 20号钢，含碳量 0.06%~0.24%，属于低碳钢。
优势：
核心不利因素：
适用场景：低预算通勤、短途代步、儿童自行车、共享单车。
真实身份：中碳低合金钢（Cr-Mo 合金），含碳量 0.28%~0.33%。
优势：
核心不利因素：
适用场景：长途旅行车、精品钢架公路车、BMX、定制车架、复古骑行。
优势：
核心不利因素：
适用场景：入门/中端公路车、山地车、城市通勤车、竞赛训练车。
优势：
核心不利因素：
适用场景：竞赛级公路车/山地车、追求极致轻量的用户、预算充足者。
优势：
核心不利因素：
适用场景：高端长途旅行车、高端定制车架、终身骑行用户、不在意预算的骑行爱好者。
材料的疲劳特性通常用 S-N 曲线（应力-寿命曲线）来描述。钢和钛合金的 S-N 曲线存在一个水平段——当应力水平低于某个阈值时，材料可以承受无限次（理论上 > 10⁷ 次）循环载荷而不发生疲劳破坏。这个阈值就是疲劳极限（Fatigue Limit / Endurance Limit）。
铝合金和碳纤维的 S-N 曲线没有水平段——无论多低的应力，每一次加载都在不断累积疲劳损伤，最终必然发生疲劳断裂[^8][^9][^12]。
[^1]: Bicycle Frame Material Guide - BikeExchange，明确将 Hi-Ten 标注为高强度钢（high-tensile steel），属于低端廉价材料 — https://www.bikeexchange.com/blog/bike-frame-materials-explained
[^2]: http://lixbmx.com 术语表：1020, hi-ten, high tensile or mild steel 均为同义词 — https://lixbmx.com/glossary
[^3]: 日本国际能源经济研究所资料：”ハイテン”是高張力鋼板（高强度钢板）的简称，340MPa 以上 — https://ieei.or.jp/2019/10/special201906012/
[^4]: 77bike 论坛用户指出：”Hi-ten 高强度钢也就是俗称的高碳钢，对应 1020 钢/20 号钢，含碳量 0.20%” — http://bbs.77bike.com/simple/?t379821.html
[^5]: 钢材资料确认 Q195 含碳量 ≤0.12%、Q235 含碳量 ≤0.22%，均为低碳钢；高碳钢焊接性能极差不用于焊接结构 — http://www.fgkktt.com/gtg/21961.html
[^6]: Q195 与 Q235 材质对比：含碳量 Q195 约 0.12%、Q235 约 0.22%，均属低碳钢 — https://yidao-metals.com/xinwen/zs/295.html
[^7]: 碳钢含碳量分类标准：低碳钢 <0.25%，中碳钢 0.25%~0.60%，高碳钢 0.60%~1.70% — http://www.fgkktt.com/gtg/15418.html
[^8]: 材料耐久性资料：低碳钢有疲劳极限（140~210 MPa），铝合金无疲劳极限 — 综合自 tuofa-cncmachining 材料耐久性文章及电力名词审定委员会资料
[^9]: 车架材料对比文章：钢和钛有疲劳极限可无限次循环而不失效；铝会随时间推移产生疲劳 — https://www.163.com/dy/article/IO3NH922052991JG.html
[^10]: XDS 科普文章：Hi-Ten 钢在海滨盐雾环境下 6 个月内可出现结构性锈蚀 — https://xdsbikeco.com/blogs/bike-advice/aluminum-vs-steel-beach-cruisers-huntington-beach
[^11]: BMX 专业对比：铬钼钢强度重量比优于 Hi-Ten，可抽管减重；同强度下铬钼钢比 Hi-Ten 轻约 30% — https://brainybiker.com/are-hi-ten-steel-frames-bad-bmx-fixed-gear-etc/
[^12]: 自行车车架详解：铝的金属疲劳性差，专业使用强度下铝架只能支持 2~3 年 — https://www.biketo.com/product/305.html
[^13]: 碳纤维车架使用 10 年后安全问题需格外关注，一旦受损难以修复和探伤 — https://www.yoojia.com/ask/17-14309728797325180920.html
[^14]: 钛合金疲劳极限是钢的两倍，自行车材质中钛合金的疲劳极限和强度重量比最优 — https://blog.sina.com.cn/s/blog_418f5ded0101gvy5.html
[^15]: 钛焊接需要惰性气体保护（氩气拖罩），以防高温下吸收氧/氮/氢而变脆 — 综合自 http://thebikr.com 钛 vs 钢对比文章
