由齒輪的失效形式可知，設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)使齒面具有較高的損、抗點(diǎn)蝕、抗膠合及抗塑性變形的能力，而齒根要有較高的抗折斷的能力。因此，對(duì)輪齒材料性能的基本要求為：齒面要硬、齒芯要韌。

（一） 常用的齒輪材料

　　1． 鋼

　　鋼材的韌性好，，還可以通過熱處理或化學(xué)熱處理其力學(xué)性能及提高齒面硬度，故適應(yīng)于用來制造齒輪。

　?。?）鍛鋼

　　除尺寸過大或者是結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜只宜鑄造者外，一般都用鍛鋼制造齒輪，常用的是含碳量在(0.15～ 0.6)%的碳鋼或合金鋼。制造齒輪的鍛鋼可分為：

　　軟齒面（硬度≤350HBS）：經(jīng)熱處理后切齒的齒輪所用的鍛鋼　對(duì)于強(qiáng)度、速度及精度都要求不高的齒輪，應(yīng)采用以便于切齒，并使刀具不致磨損變鈍。因此，應(yīng)將齒輪毛坯經(jīng)過正火（正火）或調(diào)質(zhì)處理后切齒。切制后即為成品。其精度一般為8級(jí)，精切時(shí)可達(dá)7級(jí)。這類齒輪制造簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)。

　　硬齒面（硬度＞350HBS）：需進(jìn)行精加工的齒輪所用的鍛鋼　高速、重載及機(jī)器（如機(jī)床、航空發(fā)動(dòng)機(jī)）所用的主要齒輪傳動(dòng)，除要求材料性能優(yōu)良，輪齒具有及齒面具有（如58～65HRC）外，還應(yīng)進(jìn)行磨齒等精加工。需精加工的齒輪目前多是先切齒，再做表面硬化處理，進(jìn)行精加工，精度可達(dá)5級(jí)或4級(jí)。這類齒輪，價(jià)格較貴，所以熱處理方法有表面淬火、滲碳、氮化、軟氮化及氰化等。所以材料視具體要求及熱處理方法而定。

　　合金鋼根據(jù)所含金屬的成分及性能，可分別使材料的韌性、、及抗膠合的性能等獲得提高，也可通過熱處理或化學(xué)熱處理材料的力學(xué)性能及提高齒面的硬度。所以對(duì)于既是高速、重載又要求尺寸小、質(zhì)量小的航空用齒輪，就都用性能優(yōu)良的合金鋼（如20CrMnTi，20Cr2Ni4A等）來制造。

　?。?）鑄鋼

　　鑄鋼的性及強(qiáng)度均較好，但應(yīng)經(jīng)退火及正火處理，時(shí)也可進(jìn)行調(diào)質(zhì)。鑄鋼常用于尺寸較大的齒輪。

　　2．鑄鐵

　　灰鑄鐵性質(zhì)較脆，抗沖擊及性都較差，但抗膠合及抗點(diǎn)蝕的能力較好?；诣T鐵齒輪常用于工作平穩(wěn)、速度較低、功率不大的場(chǎng)合。