Łożyska są elementami, które przeznaczone są do pracy w wyjątkowo trudnych warunkach, w których zapewnienie właściwości ruchowych, wytrzymałościowych i antykorozyjnych odgrywa kluczową rolę – nie tylko dla funkcjonowania samego układu, ale przede wszystkim dla użytkownika, którym z reguły jest człowiek. Pęknięcie, klinowanie  lub inny proces prowadzący do zatrzymania łożyska może się skończyć dla użytkownika tragicznie. Między innymi dlatego stop łożyskowy musi spełniać określone parametry.

 

- Stop łożyskowy (np.: 100Cr6, ŁH15)  powinien się charakteryzować jak najmniejszym współczynnikiem tarcia

- elementy wykorzystywane do produkcji łożysk muszą się charakteryzować dobrą lub bardzo dobrą odpornością na ścieranie

- Stal łożyskowa powinna się także spełniać wysokie wymagania co do odporności na zatarcie, nie jest bowiem żadnym novum fakt, że w trakcie pracy łożyska pojawia się szereg dodatkowych czynników, które mogą prowadzić do bezpośredniego kontaktu powierzchni ślizgowych, nagrzania-przegrzania, lokalnego wytopienia lub punktowego spojenia z czopem. Zdolność łożyska do przeciwdziałania takim zjawiskom określa się jako niewrażliwością na zacieranie

- Stal wykorzystywana do produkcji elementów łożysk tocznych – w tym kulek stalowych, kulek chromowanych, wałeczków i igiełek – musi się charakteryzować dobrą smar owalnością, czyli zdolnością do szybkiego odnawiania przerwanej błony smaru między powierzchniami ślizgowymi, co nie pozwala na ich bezpośredni kontakt

- Stal łożyskowa powinna mieć także zdolność do wchłaniania przez stop twardych zanieczyszczeń smaru. Obce elementy zostaną wchłonięte przez stop,  przestają być groźne, lecz jeśli stop łożyskowy nie posiada tej cechy, wówczas łatwo dochodzi do zatarcia. Niska twardość stopu łożyskowego zwiększa zdolność wtłaczania,

- Stal wykorzystywana w trakcie procesu technologicznego wytwarzania elementów łożysk – w tym także kulek stalowych – powinna się odznaczać dużą wytrzymałość mechaniczną, co zapewnia przenoszenie znacznych ciśnień filmu smarnego,

- Stal łożyskowa powinna się odznaczać odpowiednią antykorozyjnością  chemiczną – zwłaszcza na działania  kwasowych produktów rozkładu smaru.

 

     Wał nigdy nie jest na tyle gładki, aby nie stykał się z panewką w kilki przynajmniej punktach. W miejscach styku może dochodzić do lokalnego wzrostu temperatury, co związane jest ze zwiększonym tarciem. W wyższej temperaturze dochodzi do interakcji tlenu znajdującego się w smarze z metalem, co prowadzi do powstawania lokalnych ognisk korozyjnych. Powstające w trakcie tego procesu tlenki zanieczyszczają smar, zwiększają tarcie i jednocześnie ścieralność łożyska. W wyższej temperaturze (ponad l00°C) składniki smarów ulegają również częściowemu rozkładowi i utlenieniu na organiczne kwasy, które atakują oddziałują na powierzchnię stopu.

 

- Stal łożyskowa powinna się ponadto o charakteryzować dobrą plastycznością, która umożliwi dopasowanie się łożyska przy drobnych niedokładnościach wymiarowych, nieuniknionych w trakcie procesu technologicznego lub montażu,

 - Stal łożyskowa powinna się charakteryzować wysoką twardością zabezpieczającą przed zużyciem i erozją kawitacyjną

 

    Erozja Kawitacyjna – zjawisko objaśnione po raz pierwszy przez Osborna Reynoldsa. Erozja kawitacyjna to proces prowadzący do powstawaniu ubytku materiału w wyniku implozji pęcherzyków gazowych tworzących się w cieczy, np. płynnym smarze, i uderzających w powierzchnię elementu; towarzyszą temu oddziaływania mechaniczne, chemiczne i elektryczne.

 

   - Istotną cechą stali łożyskowej jest dobre przewodnictwo cieplne, co pozwala na likwidację lokalnego przegrzewania stopu i równomierny rozkład temperatury,

- Rozszerzalność temperaturowa jest kolejnym aspektem, na który należy zwrócić uwagę przy doborze stopów łożyskowych. Nie właściwy dobór tego współczynnika prowadzić może do powstawania dużych naprężeń w łożysku.

- Z perspektywy pracy łożyska niezwykle ważne są także własności ślizgowe – zwłaszcza w trakcie tarcia mieszanego, co zabezpiecza przed zatarciem, szczególnie wysoko obciążonych łożysk przy niskiej prędkości obrotowej, która występuje zazwyczaj podczas rozruchu lub zatrzymywaniu maszyny / urządzenia.

- Wytrzymałość zmęczeniowa jest kolejną niezwykle istotną cechą stopów łożyskowych. Wytrzymałość zmęczeniowa to zdolność elementów łożyskujących do wytrzymywania częstych obciążeń o charakterze przemiennym.

- Twardość łożyska  powinna być wysoka, ale należy pamiętać o tym, że musi być mimo wszystko mniejsza od twardości na przykład czopu, ponieważ w przeciwnym razie będzie dochodziło do szybszego zużywania się tego elementu, co z przyczyn ekonomicznych nie jest wskazane, ponieważ wymiana panewki jest znacznie łatwiejsza i tańsza niż regeneracja lub wymiana wału czy osi.

- Stop łożyskowy charakteryzować się także musi odpowiednią wytrzymałość na ściskanie.

 - Od stopu łożyskowego oczekuje się także odpowiedniej temperatury topliwości. Z jednej strony ważne jest, aby była wysoka, żeby stop był trudno topliwy, a tym samym mniej skłonny do zacierania się, z drugiej zaś żeby raczej się wytopił niż spowodował przegrzanie osi wału, zatem by temperatura topliwości była niższa.

 

Przytoczone powyżej cechy stopu łożyskowego w wielu punktach okazują się być sprzeczne czy nawet jedna cecha wyklucza drugą. Oczywiście każdy z punktów charakteryzujących stop łożyskowy jest istotny dla konkretnych warunków, a tym samym inne aspekty uwzględnia się z minimalnym rygorem. Dobór stopu łożyskowego powinien być każdorazowo poparty odpowiednią ilością badań w warunkach laboratoryjnych i roboczych. Zdawać sobie należy sprawę z tego, że spełnienie wszystkich przytoczonych powyżej parametrów jest w praktyce niemożliwe, dlatego zwykło się mówić, że stop idealny nie istnieje.