Matériaux des billes des roulements

Le matériau des billes des roulements peut varier et dépend tout d'abord du matériau des bagues. On a ainsi la garantie que le système composé de la cage, de la bague intérieure et de la bague extérieure sera en parfaite harmonie. Cette bonne interaction est particulièrement importante pour les applications où les roulements chauffent ou se refroidissent. Le mouvement du roulement doit toujours être fluide. Vous trouverez ci-après une liste des matériaux les plus courants utilisés pour les billes en fonction du matériau des bagues.

Billes pour roulements à billes métalliques

Roulements en acier 1.3505 / 100Cr6

Ces roulements à billes font souvent appel à des billes en acier trempé. Le matériau le plus souvent utilisé est un acier chromé contenant environ 1 % de carbone et 1,5 % chrome. Les billes en acier martensitique chromé conviennent très bien aux roulements à billes en raison de leurs caractéristiques, s'avérant être des composants stables d'une grande résistance et d'une grande robustesse pour un fonctionnement en continu. Les billes en acier pour roulements sont robustes et durables. Leur tendance à la corrosion est plutôt faible, ce qui explique pourquoi les galets cylindriques et à aiguilles sont faits en ce matériau. Un graissage est toutefois indispensable.

Verre calcaire natron

Il est fait appel à des billes en verre lorsque l'utilisateur a besoin d'un roulement à billes sans métal ou d'un roulement à billes plus exigeant en termes de résistance aux produits chimiques. Le verre calcaire natron est un produit de masse qui est aussi utilisé pour la fabrication de bouteilles, de verres à boire et de verre plat. Il offre de bonnes propriétés chimiques, ce qui est idéal pour les roulements à billes qui doivent en règle générale résister à des sollicitations chimiques pour une courte durée et ne sont pas fortement sollicités en termes thermiques. En raison de sa couleur légèrement verdâtre, ce verre est appelé « lemon glass » en anglais.
 

Verre borosilicate

Ce type de verre est nettement plus cher que le verre calcaire natron. Le verre borosilicate a une résistance chimique encore supérieure à celle du verre calcaire natron. Il est donc utilisé dans les applications exposées à des acides forts. Ce type de verre est très clair et transparent.

Autres avantages :

• Très grande résistance à la chaleur et aux chocs thermiques
• Résistance mécanique
• Faible coefficient de dilatation en longueur

Billes pour roulements à billes en céramique

Oxyde d'aluminium Al2O3

Les billes en oxyde d'aluminium, ou céramique d'oxyde, ont une structure polycristalline. Ces billes légères offrent une bonne résistance à la corrosion, à l'usure et à la chaleur. Face à l'eau, aux solutions salines et à certains acides, elles se montrent extrêmement résistantes à la corrosion. Il convient de veiller à éviter tout contact avec de l'acide fluorhydrique, de l'acide chlorhydrique, de l'acide sulfurique chaud et des solutions alcalines fortes. Elles sont aussi connues pour être des isolants électriques et être autolubrifiantes. Les billes en oxyde d'aluminium Al2O3 ont une couleur allant du blanc à l'ivoire et leur fabrication est régie par la norme ASTM F 2094 classe II/III.
 

Nitrure de silicium Si3N4

Les billes en nitrure de silicium sont certes légères mais cela ne les empêche pas d'offrir une grande ténacité et une excellente résistance à la corrosion. La corrosion se produit uniquement dans certaines solutions acides et basiques. Le matériau a un effet isolant. Les billes sont aussi autolubrifiantes et offrent une excellente résistance aux variations de température, ce qui se ressent au niveau du prix. Elles sont nettement plus chères que les billes en oxyde d'aluminium. Les billes en Si3N4 ont une couleur nacrée noire.
 

Oxyde de zirconium ZrO2

Les billes en oxyde de zirconium sont spécialement indiquées dans les milieux où températures élevées, corrosion et usure jouent un rôle. Elles sont nettement plus légères que les billes en oxyde d'aluminium.

Autres avantages :

• Très faible porosité du matériau
• Grande dureté des billes
• Très bonne résistance thermique, chimique et mécanique