Los materiales para rodamientos se caracterizan por un bajo coeficiente de fricción, suficiente resistencia a la fatiga, buenas propiedades de rodadura y buena resistencia a la corrosión. Los materiales de rodamientos más utilizados incluyen aleaciones para rodamientos (metal Babbitt), aleaciones de cobre, pulvimetalurgia, hierro fundido gris y hierro fundido-resistente al desgaste.
Los materiales para rodamientos no-lubricados se dividen principalmente en tres categorías: polímeros, grafito de carbono y cerámicas especiales.
Polímeros
Los polímeros, también conocidos como materiales poliméricos orgánicos o plásticos de ingeniería, comúnmente incluyen resinas fenólicas, nailon y politetrafluoroetileno (PTFE). Los cojinetes no-lubricados hechos de plástico (como PTFE) son resistentes a ácidos fuertes y álcalis débiles, y presentan buena incrustación, reducción de la fricción y resistencia al desgaste. Las láminas de PTFE se estampan en sellos de labios, casquillos de cojinetes, anillos de pistón y juntas para su uso en cintas transportadoras, máquinas de escribir, máquinas de coser, tocadiscos, bombas de agua, maquinaria textil y maquinaria agrícola.
Los polímeros son livianos, aislantes,-reducen la fricción,-resistentes al desgaste, auto-lubricantes, resistentes a la corrosión-, tienen procesos de moldeo simples y una alta eficiencia de producción. En comparación con los materiales metálicos, sus propiedades tribológicas son muy sensibles a la temperatura ambiente y la humedad, y su viscoelasticidad se ve significativamente afectada, lo que resulta en una mayor holgura entre el casquillo del rodamiento y el muñón. Además, su baja resistencia mecánica, su bajo módulo elástico y su mala absorción de lubricante limitan la velocidad de funcionamiento y la presión del casquillo del cojinete.
Carbono-Grafito
Los casquillos de rodamiento de grafito de carbono- se pueden utilizar en entornos hostiles. Cuanto mayor sea el contenido de grafito, más blando será el material y menor será el coeficiente de fricción.
El grafito de carbono-generalmente presenta buena conductividad eléctrica, resistencia al calor, resistencia al desgaste, autolubricación, buena estabilidad a altas temperaturas-, fuerte resistencia a la corrosión química, mayor conductividad térmica que los polímeros y un bajo coeficiente de expansión lineal. En condiciones atmosféricas y de temperatura ambiente, el coeficiente de fricción y la tasa de desgaste con superficies cromadas-son muy bajos. Sus propiedades auto-lubricantes y reductoras de fricción-dependen de la cantidad de vapor de agua absorbido, pero pierde sus propiedades lubricantes a muy baja humedad. La aplicación de un revestimiento-resistente al desgaste puede mejorar la resistencia al desgaste del grafito-de carbono. El grafito de carbono-también se puede utilizar como material para casquillos de cojinetes lubricados con agua-.
El grafito se puede utilizar no solo como lubricante sólido y añadido a materiales como resinas, metales y cerámicas para aumentar sus propiedades-reductoras de fricción, sino también directamente como material de par de fricción. Los ejemplos incluyen cojinetes, cojinetes deslizantes de alta-temperatura, sellos, anillos de pistón y raspadores para aplicaciones sensibles al aceite-como la fabricación de papel, la carpintería, los textiles y el procesamiento de alimentos. El símbolo de la "clase" de materiales de grafito de carbono utilizados en ingeniería mecánica es M, y hay cuatro series: materiales de grafito de carbono, materiales de electrografito, materiales compuestos de resina-carbono y materiales de grafito metálico.
Cerámica
Las cerámicas son materiales no-metálicos elaborados a partir de minerales naturales inorgánicos no-metálicos o compuestos artificiales mediante trituración, conformación y sinterización a alta-temperatura. Consisten en numerosos pequeños cristales inorgánicos no metálicos y una fase vítrea. La cerámica tradicional está hecha de minerales naturales inorgánicos no-metálicos como arcilla, feldespato y cuarzo; Las cerámicas especiales están hechas de compuestos artificiales. Las cerámicas para ingeniería mecánica son generalmente cerámicas especiales hechas de compuestos artificiales como alúmina, óxido de magnesio, óxido de circonio, óxido de plomo, óxido de titanio, carburo de silicio, carburo de boro, nitruro de silicio y nitruro de boro.
Las propiedades de las cerámicas están determinadas en gran medida por su microestructura, incluido el tamaño y la distribución de los granos, la composición y el contenido de la fase vítrea y la naturaleza, el contenido y la distribución de las impurezas. Esta microestructura, a su vez, está determinada por las materias primas, la composición y el proceso de fabricación. Las características comunes de las cerámicas incluyen alta dureza y resistencia a la compresión, resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste, resistencia a la oxidación, buena resistencia a la corrosión, fragilidad, poca resistencia al impacto y falta de ductilidad.
La cerámica es un material relativamente nuevo para casquillos de rodamientos no lubricados, especialmente SiC y Si3N4, que exhiben excelente resistencia, resistencia al calor, resistencia a la corrosión y propiedades tribológicas.