A jármű alapvető elemeként a kerék anyagának megválasztása közvetlenül befolyásolja a jármű teljesítményét, biztonságát és élettartamát. Az ipari alkalmazások és a technológiai fejlődés alapján a kerékanyagok öt fő típusba sorolhatók, amelyek mindegyike egyedi fizikai és kémiai tulajdonságokkal és alkalmazható forgatókönyvekkel rendelkezik.
Szénacél kerekek
A szénacél a hagyományos kerékgyártás fő anyaga, elsősorban vasból, szénből, valamint kis mennyiségű szilíciumból és mangánból áll. Előnyei közé tartozik az alacsony költség, a nagy plaszticitás, valamint a bélyegzéssel vagy öntéssel történő összetett formák feldolgozása. A szénacél kerekek jó ütésállóságot biztosítanak, így alkalmasak nehéz terheket szállító alkalmazásokhoz, például teherautókhoz és mérnöki járművekhez közepes- és hosszú-távú szállításhoz vagy nehéz{4}}terhek szállításához.
Műszaki elv: A szénacél keménységét és szívósságát a széntartalom és a hőkezelési folyamatok szabályozásával állítják be.
Teljesítményjellemzők: Nagy szilárdság, de gyenge korrózióállóság, ezért bevonat vagy galvanizálás szükséges a rozsdásodás megelőzésére.
Alkalmazási forgatókönyvek: Elsősorban alacsony sebességű-vagy fix{1}}útvonalú járművekben, például nehéz-buszokban és traktorokban használják. Szabványosított feldolgozási technológiája olcsóbbá teszi, mint más anyagok.
Rozsdamentes acél kerekek
A rozsdamentes acél elsősorban vasból készül, olyan hozzáadott elemekkel, mint a króm és a nikkel. Az ötvözés során sűrű oxidfilm képződik, amely korrózióállóságot ér el. Tipikus példák a 304 és 316 literes rozsdamentes acélok. Az előbbi általános környezetre alkalmas, míg az utóbbi jobban teljesít tengervízben vagy erősen szennyezett környezetben.
Műszaki elv: A króm oxigénnel reagálva króm-trioxidot (Cr2O3) képez, és öngyógyító passzivációs réteget hoz létre. Sav- és lúgállósága jobb, mint a szénacél.
Teljesítmény jellemzők: Magas kopásállóság és erős korrózióállóság, de magasabb költség és nehezebb feldolgozás.
Alkalmazási forgatókönyvek: Elsősorban élelmiszerszállító járművekben, hűtőkamionokban, tengerparti területeken vagy személygépjárművek kerékagyakban használják, ahol az esztétikum fontos.
Alumínium könnyűfém keréktárcsák
Az alumíniumötvözetek alumíniumot használnak alapanyagként, a szilárdság javítása érdekében hozzáadott elemekkel, például magnéziummal és szilíciummal. Az ötvözés mértéke alapján ADC12-re (sajtolóöntéshez) és 6061-T6-ra (kovácsoláshoz) oszthatók.
Műszaki elv: Az ötvözőelemek javítják a mechanikai tulajdonságokat a szilárd oldatos szilárdítás és az öregedéskezelés révén. A kovácsolási eljárások tovább finomíthatják a szemcseszerkezetet. Teljesítmény jellemzők: Az acél sűrűségének mindössze 1/3-a, kiváló hőelvezetéssel büszkélkedhet, hatékonyan csökkenti a fékrendszer hőmérsékletét és késlelteti a fék elhalványulását.
Alkalmazási forgatókönyvek: Széles körben használják személygépkocsik és haszongépjárművek nem -hajtott kerekeinél, különösen alkalmas városi szállítójárművekhez, gyakori start{1}}stop ciklusokkal, csökkentve az üzemanyag-fogyasztást és javítva a kezelhetőséget.
Magnézium könnyűfém keréktárcsák
A magnéziumötvözet jelenleg a legkönnyebb fémszerkezeti anyag, sűrűsége mindössze 2/3-a az alumíniumötvözetének. Fő összetevői a magnézium, az alumínium és a cink.
Műszaki elv: A magnézium hatszögletű kristályszerkezete kiváló csillapító tulajdonságokkal rendelkezik, elnyeli a vibrációs energiát.
Teljesítményjellemzők: Erős ütéselnyelés és nagy fajlagos szilárdság, de nem elég magas{0}}hőmérsékletállóság; hajlamos a hosszú távú-magas-hőmérsékletű környezetben való kúszásra.
Alkalmazási forgatókönyvek: Versenyautókban, nagy{0}}teljesítményű sportautókban és más olyan területeken, ahol rendkívül magas a könnyű súly követelménye; polgári alkalmazásokban a költségkorlátok miatt kevésbé gyakori.
