 对齿轮材料的基本要求是：应使齿面具有足够的硬度和耐磨性，齿心具有足够的韧性，以防止齿面的各种失效，同时应具有良好的冷、热加工的工艺性，以达到齿轮的各种技术要求。 根据热处理后齿面硬度的不同，齿轮可分为软齿面齿轮（≤350HBS）和硬齿面齿轮（＞350HBS）（HBS、HBW其实都是布氏硬度HB，只是压头不同）。一般要求的齿轮传动可采用软齿面齿轮。
二、为什么进行热处理 热处理质量是决定齿轮质量的关键，是齿轮实现低噪声、高精度，长寿命的关键因素。热处理包括：一是普通热处理，如退火、正火、淬火、回火、调质；二是表面热处理，其包括表面淬火（如感应淬火、激光淬火等）和化学热处理（如渗碳、碳氮共渗、渗氮、氮碳共渗等）。 优质碳素钢和合金结构钢的性能不仅与化学成分有关，在很大程度上还取决于适当的热处理。如果零件不需要热处理，选择碳素结构钢就可以了，前提是机械强度满足要求。如果零件需要热处理，则必须选择优质碳素钢或合金结构钢，化学成分不稳定是没有办法确定热处理工艺的（如，谁听说过对Q235进行热处理的）。采用优质碳素钢或合金结构钢，一定要热处理（例如：调质），否则就是浪费。 三、齿轮常用热处理工艺 （1）调质 调质是淬火加高温回火的双重热处理，将齿轮淬火后进行高温（500~650℃）回火的操作，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。 调质处理常用于含碳量0.3%~0.5%（质量分数）的优质碳素钢（如45钢）或合金钢（如40Cr）制造的齿轮。40Cr钢的含碳量为0.37%～0.44%，略低于45钢的0.42%～0.50%。 调质可以细化晶粒，并获得均匀、具有一定弥散度、优良力学性能。调质齿轮的综合性能优于正火。 （2）表面淬火 表面淬火常用于中碳钢或合金钢，如 45、 40Cr钢等，主要有感应淬火、激光淬火与火焰淬火等。 齿轮表面淬火主要采用感应淬火工艺。感应加热速度快，几乎没有氧化、脱碳，齿轮变形很小，还易于实现局部加热及自动化生产，热处理成本低。因此，在特种设备行业中得到广泛应用。
四、调质和表面淬火的区别 表面要淬火是强化表面硬度，仅仅是表面一层获得较高的硬度（通常为0.8~1.2mm）。调质是为了获得整体优良的综合力学性能，即高强度和高韧性的适当配合，以保证零件长期顺利工作。 表面淬火的特点是抗疲劳点蚀、抗胶合能力高，耐磨性好；由于齿心部分未淬硬，齿轮仍有足够的韧性，能承受一定的冲击载荷。 总的来说，齿轮的热处理可以用一句来形容：“内练一口气，外练筋骨皮”。 五、调质和表面淬火的先后顺序 一般齿轮的热处理工艺，是先调质后进行精加工，齿轮加工好后进行齿面淬火。如果顺序弄反，先齿面高频淬火然后在进行热处理调质，那么齿轮整体的硬度就是调质的硬度，相对于高频淬火硬度是不高的。因此为进一步提高齿轮心部强度，往往在表面淬火前先进行调质处理。 齿轮调质后因硬度不高，轮齿精加工可在热处理后进行。 调质常用于齿轮的预备热处理（如渗氮、感应淬火前的调质处理）。 表面淬火齿轮的典型加工流程： 坯料→锻坯正火（或退火）→机械粗加工→调质→机械半精加工（制坯）和制齿→表面淬火→低温回火→机械精加工→成品。 六、热处理的技术要求
举例说明： （1）45钢 （2）40Cr
七、常见错误 材料的牌号要书写规范，例如： “45钢”不能写作“45号钢”、“45#”或“#45”； 热处理后的硬度单位放在数字之后，例如： “217~255HB”，不能写作“HB217~255”； “40~50HRC”不能写作“HRC40~50”。 以上两点错误，是设计图纸中常见的错误，望大家切记并改正！并养成良好的作图习惯，培养端正的学习态度！切不可做“差不多先生”。 下图为《机械设计手册》中有关齿轮的力学性能表，红线框中的数据希望大家能牢记，因为作为机械设计人员，经常会用到。
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