En tant que composant essentiel supportant de lourdes charges, transmettant la puissance et assurant la stabilité de conduite, le choix des matériaux des essieux de remorque affecte directement la capacité de charge globale du véhicule-, sa résistance à la fatigue, sa résistance à la corrosion et sa durée de vie. Dans différents environnements de transport et intensités de fonctionnement, une sélection appropriée des matériaux améliore non seulement la marge de sécurité de l'essieu, mais optimise également l'économie et le cycle de maintenance du véhicule ; par conséquent, une considération systématique est nécessaire dans les étapes de conception et de fabrication.
Le corps de l'essieu est généralement constitué d'acier de construction allié à haute résistance ou d'acier trempé et revenu. Ces matériaux possèdent une excellente résistance à la traction et à la limite d'élasticité, maintenant la stabilité de la forme sous de lourdes charges et des charges d'impact, empêchant ainsi la déformation plastique ou la fracture. L'ajout d'éléments d'alliage (tels que le manganèse, le chrome et le molybdène) peut améliorer considérablement la trempabilité et la ténacité du matériau, en maintenant des propriétés mécaniques uniformes même dans de grandes dimensions de section transversale, répondant ainsi aux exigences de fiabilité de l'essieu dans des conditions de contraintes complexes. Pour les applications nécessitant une durée de vie plus élevée, de l'acier propre fondu par dégazage sous vide peut être utilisé pour réduire la teneur en inclusions non métalliques - et ralentir l'initiation et la propagation des microfissures causées par la concentration des contraintes.
Face à la demande croissante de constructions légères, certains essieux commencent à incorporer des matériaux légers et à haute résistance, tels que des alliages d'aluminium trempés ou de la fonte ductile à haute résistance. Les essieux en alliage d'aluminium peuvent réduire considérablement la masse non suspendue, améliorant ainsi le confort de conduite et l'économie de carburant, mais leur module d'élasticité plus faible nécessite une compensation de conception structurelle pour garantir la rigidité. La fonte ductile, quant à elle, excelle en termes de performances de coulée et de caractéristiques d'amortissement, ce qui la rend adaptée aux applications de transport avec des exigences élevées en matière de contrôle du bruit et des vibrations, et son coût est relativement contrôlable. Cependant, ces matériaux sont quelque peu limités en termes de résistance aux chocs et de performances à haute-température par rapport à l'acier allié de haute-qualité, ce qui nécessite un compromis-entre le spectre de charge réel et les conditions environnementales lors de la sélection des matériaux.
Les matériaux utilisés pour les roulements et les composants de connexion sont tout aussi cruciaux. Les roulements à charge élevée-utilisent généralement de l'acier au chrome à haute teneur en carbone cémenté ou trempé par induction-, qui présente une dureté de surface élevée et une bonne résistance à l'usure, tout en conservant un certain degré de ténacité dans le noyau pour résister aux chocs. Les fixations sont principalement constituées de boulons en acier à haute résistance-et traitées avec des mesures anti-desserrage et anti-corrosion pour garantir des connexions fiables dans des environnements vibrants. Les matériaux des tambours ou des disques de frein doivent posséder à la fois une résistance à la fatigue thermique et une résistance à l'usure. La fonte grise ou la fonte alliée sont couramment utilisées, avec une couche d'oxyde stable formée en surface pour améliorer la résistance à la fissuration thermique.
La résistance à la corrosion est également cruciale dans le choix du matériau de l’essieu. Pour les remorques fonctionnant dans des environnements humides, salins ou poussiéreux, des couches protectrices de galvanisation, de phosphatation ou de pulvérisation peuvent être appliquées sur la surface en acier, ou de l'acier patinable peut être utilisé directement pour réduire les taux de corrosion et prolonger les intervalles d'entretien. Simultanément, la compatibilité électrochimique entre différents matériaux doit être prise en compte pour éviter la corrosion galvanique provoquée par le contact direct entre métaux différents.
Dans l'ensemble, la sélection des matériaux pour les essieux de remorque doit donner la priorité aux propriétés mécaniques, tout en tenant également compte de la légèreté, de la résistance à la corrosion, de l'adaptabilité des processus et de la rentabilité, ainsi que des conditions de transport spécifiques et de la durée de vie prévue. Ce n'est qu'en prenant des décisions prudentes basées sur des données scientifiques et une expérience en ingénierie que des capacités de charge et de transmission fiables pourront être fournies aux essieux et même à l'ensemble du véhicule, garantissant ainsi des opérations de transport sûres et efficaces.
