3.2. Materiały stosowane na wały i osie
Osie i wały wykonuje się najczęściej ze stali:
1) konstrukcyjnej węglowej zwykłej jakości (najczęściej St3, St4, St5), gdy elementy
są mało obciążone w maszynach mniej ważnych, stosowane bez obróbki cieplnej i
gdy bardziej wymagana jest sztywność elementu niż jego wytrzymałość,
2) konstrukcyjnej węglowej wyższej jakości (najczęściej 25, 35 i 45); stale 25 i 35
stosuje się w stanie normalizowanym i ulepszonym lub hartowanym powierzchniowo (45),
3) konstrukcyjnej stopowej do ulepszania cieplnego, najczęściej chromoniklowej, gdy wymagana jest mała średnica wału (w tym przypadku zalecane jest ulepszenie cieplne) oraz gdy na wale są odkute elementy pracujące, jak koła zębate lub połówki sprzęgła, wymagające powierzchni odpornych na ścieranie,
4) konstrukcyjnej stopowej do nawęglania lub azotowania - jak w punkcie 3), ale gdy bardziej zależy nam na twardości powierzchni niż na wytrzymałości rdzenia elementu (zawsze nawęglone lub azotowane oraz zawsze hartowane przynajmniej na niektórych powierzchniach),
5) konstrukcyjne stopowe o szczególnych własnościach, gdy wymagane są szczególne-
cechy, jak żaroodporność, nierdzewność, kwasoodporność itp.
W wyjątkowych przypadkach wykonuje się wały odlewane, staliwne lub żeliwne.
Najczęściej stosujemy żeliwo modyfikowane lub sferoidalne (Zs045 lub ZsP50).
Dobór materiału na wał jest ważnym elementem projektowania urządzenia. Od wymiarów wałów zależą wymiary łożysk, wymiary części osadzonych na wale, a czasami i sprawność urządzenia. Wybór materiału jest szczególnie ważny w przypadku wałów kształtowych obrabianych cieplnie, ponieważ wały pracują przeważnie pod obciążeniem zmiennym. Uszkodzenia lub odkształcenia wałów wpływają bardzo istotnie na trwałość części na nich osadzonych. Na przykład wirniki obracające się z dużymi prędkościami obrotowymi i tworzące z obudową małe szczeliny, mogą przy deformacjach wału zniszczyć całe urządzenie.