Automobil-Lager sind Kernkomponenten, die einen reibungslosen, effizienten und sicheren Fahrzeugbetrieb gewährleisten. Ihre Leistung hängt direkt von der Qualität der verwendeten Materialien ab. Angesichts harter Herausforderungen wie Hochgeschwindigkeitsrotation, Schwerbelastung, extremen Temperaturschwankungen und komplexer Straßenverhältnisse müssen Lagermaterialien eine Vielzahl hochwertiger Eigenschaften vereinen.
Vor allem extreme Härte und Verschleißfestigkeit sind grundlegend. Hochkohlenstoff-Chrom-Lagerstahl (z. B. GCr15) kann aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts und der Chromlegierung durch Wärmebehandlung eine sehr hohe Oberflächenhärte (über HRC 60) erreichen. Dies stellt sicher, dass das Lager unter langfristiger Schwerbelastung verschleiß- und plastischverformungsresistent bleibt und somit seine Lebensdauer verlängert.
Zweitens ist eine außergewöhnliche Ermüdungsfestigkeit entscheidend. Das Material muss Hunderte von Millionen von Spannungszyklen ohne Ermüdungsabplatzungen aushalten. Dazu benötigt es Stahl mit äußerst hoher Reinheit, einer gleichmäßigen und feinen metallographischen Struktur sowie sehr geringen Mengen an Oxid- und Sulfid-Verunreinigungen, um mikroskopisch gesehen das Entstehen und Ausbreiten von Ermüdungsrissen zu verzögern.
Darüber hinaus ist eine hervorragende Formstabilität unverzichtbar. Bei wechselnden Betriebstemperaturen muss das Material strukturelle und dimensionale Stabilität bewahren, um Präzisionsverluste oder Festlaufen aufgrund von thermischen Veränderungen zu verhindern. Ebenso wichtig ist eine ausreichende Zähigkeit, um Stoßbelastungen ohne Bruch standhalten zu können.
Durch technologische Fortschritte werden keramische Materialien (wie Siliziumnitrid, Si3N4) aufgrund ihrer Vorteile wie geringe Dichte, Hitzebeständigkeit und elektrische Isolierung zunehmend in Hochleistungs- und Elektrofahrzeugen eingesetzt. Der Einsatz von Oberflächenbeschichtungstechnologien verbessert die Leistungsfähigkeit weiter, indem sie ein festes, zähes Substrat mit einer Oberfläche schaffen, die einen noch geringeren Reibungskoeffizienten und höhere Verschleißfestigkeit aufweist, und somit die Grenzen der Lagerkapazitäten erweitern.