選擇齒輪材料及其熱處理時(shí)，主要是根據(jù)齒輪的傳動(dòng)方式、載荷性質(zhì)與大小、傳動(dòng)速度和精度要求等工作條件，同時(shí)還要考慮，依據(jù)齒輪模數(shù)和截面尺寸提出的鋼材淬透性及齒面硬化要求、齒輪副的材料及硬度值的匹配等問(wèn)題。

齒輪所用的材料各種各樣，如各種鑄鐵、鋼、粉末治金材料、非鐵合金(如銅合金)及非金屬材料都可用來(lái)制作齒輪，其中鋼是使用最廣泛的材料，包括各種低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼和合金鋼等。

對(duì)鋼鐵材料齒輪進(jìn)行適當(dāng)熱處理(如正火與退火、整體淬火回火、調(diào)質(zhì)、滲碳、滲氮、表面淬火等)，其目的是為了能夠提高鋼鐵的使用性能，充分發(fā)揮材料的能力，同時(shí)也能夠改善鋼材的切削性能，提高齒輪加工質(zhì)量，延長(zhǎng)齒輪的使用壽命。

齒輪用各類鋼鐵材料和熱處理的特點(diǎn)及適用條件如下:

一、調(diào)質(zhì)鋼

鋼號(hào): 45、35SiMn、42siMn、37SiMn2Mov、40MnB、45MnB、40Cr、45Cr、35CrMo.42CrMo等。

工藝1.調(diào)質(zhì)或正火

1)經(jīng)調(diào)質(zhì)后具有較好的強(qiáng)度和韌性，常在220~300HBW的范圍內(nèi)使用。

可使用正火處2)當(dāng)受刀具的限制而不能提高調(diào)質(zhì)小齒輪的硬度時(shí)，為保持大小齒輪之間的硬度差，理的大齒輪，但強(qiáng)度較調(diào)質(zhì)者差。

3)齒面的精切齒可在熱處理后進(jìn)行，以消除熱處理畸變，保持齒輪精度。

4)不需要專門的熱處理設(shè)備和齒面精加工設(shè)備，制造成本低。

5)齒面硬度較低，易于跑合，但是不能充分發(fā)揮材料的承載能力。

適用條件:廣泛用于對(duì)強(qiáng)度和精度要求不太高的一般中低速齒輪，以及熱處理和齒面精加工比較閑難的大型齒輪。

工藝2.表面淬火 (感應(yīng)淬火、火焰淬火)

1)齒面硬度高，具有較強(qiáng)的抗點(diǎn)蝕和耐磨損性能，心部具有較好的韌性，表面經(jīng)硬化后產(chǎn)生殘余應(yīng)力，大大提高了齒根強(qiáng)度:通常的齒面硬度范圍為: 合金鋼45~55HRC，碳素鋼40~50HRC。

2)為進(jìn)一步提高心部強(qiáng)度，往往在表面淬火前先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。

3) 感應(yīng)淬火時(shí)間短。

4)表面硬化層深度和硬度沿齒面不等。

5) 因急速加熱和冷卻，容易淬裂。

適用條件: 廣泛用于要求承載能力高、體積小的齒輪。

二、滲碳鋼

鋼號(hào): 20Cr、20CrMnTi、20CrMnMo、20CrMo、22CrMo、20CrNiMo、18Cr2Ni4W。

20Cr2Ni4A等。

工藝: 滲碳淬火

1)齒面硬度很高，具有很強(qiáng)的抗點(diǎn)蝕和耐磨損性能，心部具有很好的韌性，表面經(jīng)硬化后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，大大提高了齒根強(qiáng)度;一般齒面硬度范圍為56~63HRC。

2)切削性能較好。

3)熱處理畸變較大，熱處理后應(yīng)磨齒，增加了加工時(shí)間和成本，但是可以獲得高的精度。

適用條件: 廣泛用于要求承載能力高、耐沖擊性能好、精度高、體積小的中型以下齒輪。

三、滲氮鋼

鋼號(hào): 38CrMoAIA、30CrMosiA、25Cr2MoV等

工藝: 滲氮處理

1)可獲得很高的齒面硬度，具有較強(qiáng)的抗點(diǎn)蝕和耐磨損性能，心部具有較好的韌性，為提高心部強(qiáng)度，對(duì)中碳鋼往往先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。

2)由于加熱溫度低，故熱處理畸變很小，滲氨處理后不需要磨齒。

3)硬化層很薄，故承載能力不及滲碳淬火齒輪，不宜用于有沖擊載荷的場(chǎng)合。

4)滲氮處理周期長(zhǎng)，加工成本較高。

適用條件: 適用于較大且較平穩(wěn)的載荷下工作的齒輪，以及沒(méi)有齒面精加工設(shè)備而又需要硬齒面的場(chǎng)合。

四、鑄鋼

鋼號(hào): ZG310-570、ZG340-640、ZG42siMn、ZG50SMn、ZG40Cr1、ZG35CrMns等

工藝:正火或調(diào)質(zhì)，以及表面淬火

1)可以制造復(fù)雜形狀的大型齒輪。

2)其強(qiáng)度低于同種牌號(hào)和熱處理的調(diào)質(zhì)鋼。

3)容易產(chǎn)生鑄造缺陷。

適用條件:用于不能鍛造的大型齒輪。

五、鑄鐵

鋼號(hào): 各種灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵等

1)材料低廉。

2)耐磨性好。

3)可制造復(fù)雜形狀的大型齒輪。

4)有較好的鑄造和切削工藝性。

5)承載能力低。

適用條件:灰鑄鐵和可鍛鑄鐵用于低速、輕載、無(wú)沖擊的齒輪，球墨鑄鐵可用于載荷和沖擊較大的齒輪。