Jako základní součást vozidla výběr materiálu kol přímo ovlivňuje jeho výkon, bezpečnost a životnost. Na základě průmyslových aplikací a technologického vývoje lze materiály kol rozdělit do pěti hlavních typů, z nichž každý má jedinečné fyzikální a chemické vlastnosti a použitelné scénáře.
Kola z uhlíkové oceli
Uhlíková ocel je hlavním materiálem pro tradiční výrobu kol, primárně se skládá ze železa, uhlíku a malého množství křemíku a manganu. Mezi jeho výhody patří nízká cena, vysoká plasticita a snadné zpracování do složitých tvarů lisováním nebo odléváním. Kola z uhlíkové oceli nabízejí dobrou odolnost proti nárazu, díky čemuž jsou vhodná pro aplikace s těžkým nákladem, jako jsou nákladní automobily a technická vozidla pro středně- a dlouhé-dopravy nebo těžké-zátěže.
Technický princip: Tvrdost a houževnatost uhlíkové oceli se upravuje řízením obsahu uhlíku a procesy tepelného zpracování.
Výkonnostní charakteristiky: Vysoká pevnost, ale nízká odolnost proti korozi, vyžadující nátěr nebo galvanické pokovování, aby se zabránilo korozi.
Aplikační scénáře: Používá se především v nízkorychlostních vozidlech nebo vozidlech s pevnými trasami, jako jsou -těžké autobusy a traktory. Díky standardizované technologii zpracování jsou náklady nižší než u jiných materiálů.
Kola z nerezové oceli
Nerezová ocel je primárně vyrobena ze železa s přidanými prvky, jako je chrom a nikl. Legováním se vytváří hustý oxidový film, který dosahuje odolnosti proti korozi. Typickými příklady jsou nerezová ocel 304 a 316L. První jmenovaný je vhodný pro obecná prostředí, zatímco druhý funguje lépe v mořské vodě nebo vysoce znečištěném prostředí.
Technický princip: Chrom reaguje s kyslíkem za vzniku oxidu chromitého (Cr2O3), který vytváří samo-hojivou pasivační vrstvu. Jeho odolnost vůči kyselinám a zásadám je lepší než u uhlíkové oceli.
Výkonnostní charakteristiky: Vysoká odolnost proti opotřebení a silná odolnost proti korozi, ale vyšší cena a obtížnější zpracování.
Aplikační scénáře: Používá se především ve vozidlech pro přepravu potravin, chladírenských náklaďácích, vozidlech v pobřežních oblastech nebo v nábojích kol osobních vozidel, kde je důležitá estetika.
Kola z hliníkové slitiny
Slitiny hliníku používají hliník jako základní materiál, s přidanými prvky, jako je hořčík a křemík pro zlepšení pevnosti. Podle stupně legování je lze rozdělit na ADC12 (pro tlakové lití) a 6061-T6 (pro kování).
Technický princip: Legující prvky zlepšují mechanické vlastnosti prostřednictvím zpevnění tuhého roztoku a ošetření stárnutím. Procesy kování mohou dále zpřesňovat strukturu zrna. Výkonnostní charakteristiky: S hustotou pouze 1/3 hustoty oceli se může pochlubit vynikajícím odvodem tepla, účinně snižuje teplotu brzdového systému a oddaluje slábnutí brzd.
Aplikační scénáře: Široce se používá v-nehnaných kolech osobních automobilů a užitkových vozidel, zvláště vhodný pro městská dodávková vozidla s častými cykly start{1}}stop, snižuje spotřebu paliva a zároveň zlepšuje ovladatelnost.
Kola z hořčíkové slitiny
Hořčíková slitina je v současnosti nejlehčím kovovým konstrukčním materiálem s hustotou pouze 2/3 hustoty hliníkové slitiny. Jeho hlavními složkami jsou hořčík, hliník a zinek.
Technický princip: Šestihranná krystalická struktura hořčíku mu dává vynikající tlumicí vlastnosti, absorbuje vibrační energii.
Výkonnostní charakteristiky: Silné tlumení nárazů a vysoká specifická pevnost, ale nedostatečná vysoká-teplotní odolnost; náchylné k plížení v dlouhodobě-vysokoteplotních{2}}prostředích.
Aplikační scénáře: Používá se v závodních autech,-výkonných sportovních autech a dalších oblastech s extrémně vysokými požadavky na nízkou hmotnost; méně časté v civilních aplikacích kvůli omezením nákladů.
