Kao ključna komponenta vozila, izbor materijala kotača izravno utječe na njegove performanse, sigurnost i vijek trajanja. Na temelju primjene u industriji i tehnološkog razvoja, materijali za kotače mogu se kategorizirati u pet glavnih tipova, svaki s jedinstvenim fizičkim i kemijskim svojstvima i primjenjivim scenarijima.
Kotači od ugljičnog čelika
Ugljični čelik glavni je materijal za tradicionalnu proizvodnju kotača, prvenstveno se sastoji od željeza, ugljika i malih količina silicija i mangana. Njegove prednosti uključuju nisku cijenu, visoku plastičnost i jednostavnost obrade u složene oblike utiskivanjem ili lijevanjem. Kotači od ugljičnog čelika nude dobru otpornost na udarce, što ih čini prikladnima za aplikacije koje nose teške terete, kao što su kamioni i tehnička vozila za srednje- i velike-prijevoze ili teške-scenarije rada.
Tehnički princip: Tvrdoća i žilavost ugljičnog čelika podešavaju se kontrolom sadržaja ugljika i procesa toplinske obrade.
Karakteristike rada: Visoka čvrstoća, ali slaba otpornost na koroziju, zahtijeva premazivanje ili galvanizaciju kako bi se spriječilo hrđanje.
Scenariji primjene: Prvenstveno se koristi u vozilima niske-brzine ili fiksnim-rutama kao što su teški-autobusi i traktori. Njegova standardizirana tehnologija obrade čini njegovu cijenu nižom od ostalih materijala.
Kotači od nehrđajućeg čelika
Nehrđajući čelik prvenstveno je izrađen od željeza, s dodanim elementima poput kroma i nikla. Legiranjem se stvara gusti oksidni film čime se postiže otpornost na koroziju. Tipični primjeri su nehrđajući čelik 304 i 316L. Prvi je prikladan za opća okruženja, dok se drugi bolje ponaša u morskoj vodi ili visoko zagađenim okruženjima.
Tehnički princip: Krom reagira s kisikom i stvara kromov trioksid (Cr2O3), stvarajući samo-pasivirajući sloj. Njegova otpornost na kiseline i lužine je bolja od ugljičnog čelika.
Karakteristike izvedbe: Visoka otpornost na trošenje i jaka otpornost na koroziju, ali veća cijena i teža obrada.
Scenariji primjene: Prvenstveno se koristi u vozilima za prijevoz hrane, kamionima hladnjačama, vozilima u obalnim područjima ili glavčinama kotača osobnih vozila gdje je estetika važna.
Kotači od aluminijske legure
Aluminijske legure koriste aluminij kao osnovni materijal, s dodanim elementima kao što su magnezij i silicij za poboljšanje čvrstoće. Na temelju stupnja legiranja mogu se podijeliti na ADC12 (za tlačni lijev) i 6061-T6 (za kovanje).
Tehnički princip: Elementi za legiranje poboljšavaju mehanička svojstva putem ojačanja čvrste otopine i tretmana starenjem. Postupci kovanja mogu dodatno poboljšati strukturu zrna. Karakteristike izvedbe: S gustoćom koja je samo 1/3 gustoće čelika, može se pohvaliti izvrsnim odvođenjem topline, učinkovito smanjujući temperaturu kočionog sustava i odgađajući slabljenje kočnica.
Scenariji primjene: Široko korišten u ne{0}}pogonskim kotačima osobnih automobila i komercijalnih vozila, posebno pogodan za gradska dostavna vozila s čestim start-stop ciklusima, smanjujući potrošnju goriva uz poboljšanje upravljanja.
Kotači od legure magnezija
Magnezijeva legura trenutno je najlakši metalni strukturni materijal, s gustoćom samo 2/3 od aluminijske legure. Njegove glavne komponente su magnezij, aluminij i cink.
Tehnički princip: Heksagonalna kristalna struktura magnezija daje izvrsna svojstva prigušivanja, apsorbirajući energiju vibracija.
Radne karakteristike: Snažna apsorpcija udara i visoka specifična čvrstoća, ali nedovoljna otpornost na visoke-temperature; sklon puzanju u dugotrajnim-okruženjima visoke-temperature.
Scenariji primjene: koristi se u trkaćim automobilima, -sportskim automobilima visokih performansi i drugim poljima s iznimno visokim zahtjevima male težine; rjeđe u civilnim primjenama zbog ograničenja troškova.
