L'affidabilità funzionale e il tempo di usura di supporti con cuscinetti radenti dipendono, per ogni specifica progettazione di cuscinetti, dalle proprietà della coppia di materiali: cuscinetto – albero, più le proprietà del lubrificante. A seconda delle condizioni operative, assume maggior importanza l'effetto del materiale della coppia di scorrimento oppure l'effetto della lubrificazione.
La selezione dei materiali dei cuscinetti viene effettuata prendendo in considerazione i parametri di progettazione, le condizioni operative e specifiche esigenze economiche. Altre considerazioni indispensabili sono: le proprietà di scorrimento, la dimensione e il carattere della forza di caricamento, l'intervallo delle velocità di scorrimento e le temperature operative che provocano, la quantità e il tipo di lubrificante, l'affidabilità della lubrificazione, gli effetti dell'ambiente circostante, il tempo di usura desiderato e i fattori economici. Per una selezione corretta del materiale dei cuscinetti occorre considerare le proprietà di scorrimento, meccaniche e fisiche.
Le esigenze relative ai cuscinetti radenti sono diversificate e i materiali conosciuti non sono in grado di soddisfarle tutte. Per ogni specifico caso occorre definire l'ordine delle esigenze in base alla loro importanza e selezionare una soluzione parziale. Nel caso di cuscinetti idrostatici o cuscinetti che funzionano nella zona di lubrificazione idrodinamica, considerando la resistenza garantita è necessario dare priorità alla progettazione del cuscinetto e alla selezione del lubrificante. Nel caso di cuscinetti che funzionano nella zona di lubrificazione limite e calcolati anche per la zona di lubrificazione idrodinamica, così come nel caso dei cuscinetti radenti non lubrificati, è necessario considerare le proprietà di scorrimento del materiale. Le proprietà di scorrimento assumono precedenza per la zona di attrito misto.
I criteri principali in base ai quali si devono considerare i materiali sono i seguenti:
Il significato e l'ordine di tali criteri variano a seconda delle condizioni, che possono richiedere ulteriori criteri, quali: proprietà di funzionamento, proprietà di emergenza, capacità di bagnatura da parte del lubrificante, durezza, conduttività termica, espandibilità termica, densità, e così via.
Le principali categorie di materiali per cuscinetti sono composizioni di stagno e piombo, leghe di rame con stagno e piombo, leghe di alluminio, altri materiali metallici (ghisa grigia fusa, metalli porosi, e così via), plastiche, altri materiali non metallici (grafite, gomma, legno, e così via). Nella tabella che segue sono illustrati i criteri funzionali delle principali categorie di materiali per cuscinetti:
La capacità di carico e la resistenza all'abrasione del cuscinetto sono direttamente proporzionali alla durezza del materiale con cui è realizzato. Minore è la durezza del materiale del cuscinetto, minore è la sua tendenza a danneggiare la superficie dell'albero e migliore la sua adattabilità, la sua proprietà operativa e la sua assorbenza di particelle dure, in altre parole le sue proprietà straordinarie. È pertanto vera la regola in base alla quale la differenza tra entrambi i componenti della coppia di scorrimento è di massima importanza. Quando si utilizza un materiale per cuscinetti, occorre accertarsi che:
La tabella che segue presenta valori indicativi per le proprietà caratteristiche dei materiali di supporto per cuscinetti radenti.
I paragrafi che seguono presentano le proprietà principali, la capacità di carico massimo ed esempi di utilizzo idoneo di alcuni tipi di materiale per cuscinetti.