I principali materiali utilizzati per produrre i telai delle biciclette includono: acciaio, lega di alluminio, lega di titanio, lega di magnesio, lega di scandio, fibra di carbonio, ecc. Generalmente, i telai disponibili sul mercato sono realizzati in acciaio, lega di alluminio, lega di titanio e fibra di carbonio. La lega di scandio e la lega di magnesio sono materiali relativamente nuovi e meno comuni.
Per comprendere le proprietà di questi materiali è necessario conoscere alcuni concetti e parametri fondamentali:
1. Forza. Immagina un peso appeso all'altra estremità di un'asta di metallo, abbastanza pesante da causare una deformazione permanente. Cioè, quando si toglie il peso, l'asta metallica rimane piegata e non riesce a ritornare completamente alla forma originaria; questo si chiama rendimento. La forza necessaria per ottenere lo snervamento varia a seconda del materiale; questa si chiama forza. La forza è correlata alla durata del telaio ma non alla qualità di guida. La resistenza è determinata dalla resistenza allo snervamento del materiale. Il limite di snervamento è influenzato in modo significativo dalla qualità dei tubi del telaio, dal processo di trattamento termico e dalla composizione della lega (per alcuni marchi).
2. La rigidità (o rigidità) può essere descritta come segue: immagina un'asta di metallo con un'estremità fissata a un morsetto. All'altra estremità viene applicato un peso che fa piegare temporaneamente l'asta. Quando il peso viene rimosso, la canna ritorna immediatamente alla sua forma originale. Lo stesso peso applicato a materiali diversi produrrà diversi gradi di flessione; questa è rigidità. La rigidità influisce sulla qualità di guida del telaio di una bicicletta perché il telaio è più suscettibile alla deformazione durante la guida normale. La rigidità è determinata dal modulo di elasticità del materiale e, cosa importante, il modulo di elasticità è indipendente dalla qualità del metallo e dalla composizione delle sue leghe. Ad esempio, tutti i tipi di acciaio hanno essenzialmente lo stesso modulo di elasticità.
