Ako základná súčasť vozidla výber materiálu kolies priamo ovplyvňuje jeho výkon, bezpečnosť a životnosť. Na základe priemyselných aplikácií a technologického vývoja možno materiály kolies kategorizovať do piatich hlavných typov, z ktorých každý má jedinečné fyzikálne a chemické vlastnosti a použiteľné scenáre.
Kolesá z uhlíkovej ocele
Uhlíková oceľ je hlavným materiálom pre tradičnú výrobu kolies, ktorý pozostáva predovšetkým zo železa, uhlíka a malého množstva kremíka a mangánu. Medzi jeho výhody patrí nízka cena, vysoká plasticita a ľahké spracovanie do zložitých tvarov razením alebo odlievaním. Kolesá z uhlíkovej ocele ponúkajú dobrú odolnosť proti nárazu, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie s ťažkým nákladom, ako sú nákladné autá a technické vozidlá na stredné- a dlhé{3}}dopravy alebo ťažké-záťaže.
Technický princíp: Tvrdosť a húževnatosť uhlíkovej ocele sa upravuje riadením obsahu uhlíka a procesmi tepelného spracovania.
Výkonnostné charakteristiky: Vysoká pevnosť, ale nízka odolnosť proti korózii, vyžadujúce náter alebo galvanické pokovovanie, aby sa zabránilo hrdzaveniu.
Aplikačné scenáre: Používa sa predovšetkým vo vozidlách s nízkou{0}}rýchlosťou alebo vo vozidlách s pevnými{1} trasami, ako sú ťažké-autobusy a traktory. Vďaka štandardizovanej technológii spracovania sú náklady nižšie ako pri iných materiáloch.
Kolesá z nehrdzavejúcej ocele
Nerezová oceľ je primárne vyrobená zo železa s pridanými prvkami, ako je chróm a nikel. Legovaním sa vytvára hustý oxidový film, ktorý dosahuje odolnosť proti korózii. Typickými príkladmi sú nehrdzavejúca oceľ 304 a 316L. Prvý z nich je vhodný pre všeobecné prostredie, zatiaľ čo druhý funguje lepšie v morskej vode alebo vo vysoko znečistenom prostredí.
Technický princíp: Chróm reaguje s kyslíkom za vzniku oxidu chrómového (Cr2O3), čím sa vytvára samoliečiaca pasivačná vrstva. Jeho odolnosť voči kyselinám a zásadám je lepšia ako u uhlíkovej ocele.
Výkonnostné charakteristiky: Vysoká odolnosť proti opotrebovaniu a silná odolnosť proti korózii, ale vyššia cena a náročnejšie spracovanie.
Aplikačné scenáre: Používa sa predovšetkým vo vozidlách na prepravu potravín, chladiarenských nákladných autách, vozidlách v pobrežných oblastiach alebo nábojoch kolies osobných vozidiel, kde je dôležitá estetika.
Kolesá z hliníkovej zliatiny
Zliatiny hliníka používajú hliník ako základný materiál s pridanými prvkami, ako je horčík a kremík na zlepšenie pevnosti. Podľa stupňa legovania ich možno rozdeliť na ADC12 (na tlakové liatie) a 6061-T6 (na kovanie).
Technický princíp: Legujúce prvky zlepšujú mechanické vlastnosti prostredníctvom spevnenia tuhým roztokom a ošetrením starnutím. Procesy kovania môžu ďalej zjemňovať štruktúru zŕn. Výkonové charakteristiky: S hustotou iba 1/3 hustoty ocele sa môže pochváliť vynikajúcim odvodom tepla, účinne znižuje teplotu brzdového systému a oneskoruje slabnutie bŕzd.
Aplikačné scenáre: Široko používané v-nehnaných kolesách osobných automobilov a úžitkových vozidiel, zvlášť vhodné pre mestské dodávkové vozidlá s častými cyklami štart{1}}zastavenia, čím sa znižuje spotreba paliva a zároveň sa zlepšuje ovládateľnosť.
Kolesá z horčíkovej zliatiny
Zliatina horčíka je v súčasnosti najľahším kovovým konštrukčným materiálom s hustotou iba 2/3 hustoty hliníkovej zliatiny. Jeho hlavnými zložkami sú horčík, hliník a zinok.
Technický princíp: Šesťhranná kryštálová štruktúra horčíka mu dáva vynikajúce tlmiace vlastnosti, absorbuje energiu vibrácií.
Výkonnostné charakteristiky: Silná absorpcia nárazov a vysoká špecifická pevnosť, ale nedostatočná odolnosť voči vysokým-teplotám; náchylné na tečenie v dlhodobo-vysoko{2}}teplotných prostrediach.
Aplikačné scenáre: Používa sa v pretekárskych autách,-výkonných športových autách a iných oblastiach s extrémne vysokými požiadavkami na nízku hmotnosť. menej bežné v civilných aplikáciách z dôvodu nákladových obmedzení.
