Do kucia cylindrów hydraulicznych powszechnie stosuje się kilka materiałów, z których każdy ma unikalne właściwości, które mogą wpływać na wydajność:
Stal węglowa, często używana ze względu na swoją wytrzymałość i przystępną cenę, nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań. Zapewnia dobrą odporność na zużycie i trwałość, dzięki czemu idealnie nadaje się do ciężkich zastosowań. Stal stopowa oferuje ulepszone właściwości, takie jak zwiększona wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość oraz odporność na korozję i zużycie. Dzięki temu nadaje się do wymagających środowisk, w których wymagana jest wysoka wydajność. Znana ze swojej odporności na korozję stal nierdzewna jest stosowana w zastosowaniach, w których często występuje narażenie na trudne warunki lub substancje żrące. Zapewnia trwałość i długowieczność, aczkolwiek jest droższy w porównaniu ze stalą węglową. Stal chromowo-molibdenowa zapewnia doskonały stosunek wytrzymałości do masy i odporność na zmęczenie, dzięki czemu nadaje się do zastosowań, w których redukcja masy i trwałość mają kluczowe znaczenie, na przykład w przemyśle lotniczym i wyścigowym. Chociaż aluminium jest mniej powszechne niż stal, jest stosowane w niektórych zastosowaniach cylindrów hydraulicznych, gdzie priorytetem jest redukcja masy. Zapewnia dobrą odporność na korozję i przewodność cieplną, ale może nie być tak wytrzymały jak stal.
Wybór materiału wpływa na wydajność cylindra hydraulicznego na kilka sposobów:
Wytrzymałość i trwałość: Siłowniki hydrauliczne poddawane są znacznym naprężeniom mechanicznym, w tym wysokim ciśnieniom i dużym obciążeniom podczas pracy. Wytrzymałość materiału bezpośrednio wpływa na zdolność cylindra do wytrzymania tych sił bez deformacji lub uszkodzenia. Na przykład stal węglowa oferuje solidne właściwości mechaniczne, dzięki czemu nadaje się do zastosowań wymagających dużej wytrzymałości na rozciąganie i odporności na obciążenia udarowe. Z drugiej strony stale stopowe zapewniają ulepszone właściwości mechaniczne, takie jak zwiększona twardość i wytrzymałość, które są korzystne w wymagających środowiskach, gdzie trwałość jest najważniejsza.
Odporność na korozję: Siłowniki hydrauliczne często działają w różnorodnych środowiskach, w których są narażone na wilgoć, chemikalia i inne substancje żrące. Materiały o doskonałej odporności na korozję, takie jak stal nierdzewna lub stopy odporne na korozję, są wybierane w celu ograniczenia ryzyka degradacji i przedwczesnej awarii spowodowanej korozją. Na przykład stal nierdzewna zawiera chrom, który tworzy na powierzchni ochronną warstwę tlenku, zapobiegając rdzy i korozji. Podobnie stopy odporne na korozję, takie jak stale nierdzewne Duplex lub Super Duplex, zapewniają doskonałą odporność na wżery, korozję szczelinową i pękanie korozyjne naprężeniowe wywołane chlorkami, co czyni je idealnymi do zastosowań morskich i przybrzeżnych.
Odporność na zużycie: W zastosowaniach, w których cylindry hydrauliczne są narażone na działanie materiałów ściernych lub powtarzających się sił tarcia, odporność na zużycie staje się czynnikiem krytycznym. Aby zminimalizować uszkodzenia powierzchni i wydłużyć żywotność komponentów, stosuje się materiały o dobrej odporności na zużycie, takie jak hartowane stopy stali lub obróbki powierzchni, takie jak twarde chromowanie. Hartowane stopy stali, w tym stale chromowo-molibdenowe (chromolowe), poddaje się obróbce cieplnej w celu uzyskania wysokiej twardości powierzchniowej, zwiększającej ich odporność na ścieranie i zużycie. Obróbka powierzchni, taka jak twarde chromowanie, tworzy trwałą i odporną na zużycie warstwę powierzchniową, która chroni materiał znajdujący się pod spodem przed zużyciem ściernym.
Masa: W niektórych zastosowaniach, w których zmniejszenie masy ma kluczowe znaczenie, np. w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym lub mobilnym, gęstość materiału bezpośrednio wpływa na całkowitą masę zespołów cylindrów hydraulicznych. Lekkie materiały, takie jak aluminium czy tytan, zapewniają znaczną redukcję masy w porównaniu z konwencjonalnymi stopami stali, bez uszczerbku dla parametrów mechanicznych. Stopy aluminium, znane ze swojej małej gęstości i wysokiego stosunku wytrzymałości do masy, są powszechnie stosowane w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym w celu zmniejszenia masy pojazdów i poprawy efektywności paliwowej. Podobnie stopy tytanu oferują wyjątkową wytrzymałość i odporność na korozję przy ułamku ciężaru stali, dzięki czemu nadają się do zastosowań, w których zależy od ciężaru, gdzie najważniejsza jest wydajność i trwałość.
