齒輪零件熱處理是一種常見熱處理。齒輪類零件的主要作用是傳遞扭矩、調(diào)節(jié)速度、改變運動方向。一對相互嚙合的齒輪，是通過齒面的接觸、滑動傳遞動力，所以齒根受很大交變彎曲應(yīng)力作用、齒面受較大接觸應(yīng)力并有強烈的摩擦和磨損。在換檔、啟動、嚙合不良時，承受一定的沖擊載荷。常見的失效形式有輪齒折斷、齒面磨損、齒面剝落、齒面點蝕、過載斷裂等。

因此齒輪的力學(xué)性能要求主要有以下三方面：

（1）高的彎曲疲勞強度。

（2）齒面應(yīng)具有高的接觸疲勞強度、高的硬度和耐磨性。

（3）齒輪心部應(yīng)具有良好的綜合力學(xué)性能或較好的強韌性。

根據(jù)齒輪的性能要求，齒輪零件常用材料及熱處理主要有以下幾方面：

（1）中碳鋼和中碳合金鋼。一般承載不大的低、中速傳動齒輪，常選用40、45、40Cr、40MnB鋼等，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理或正火（要求不高時）達到性能要求（較好的綜合力學(xué)性能）。經(jīng)表面淬火、低溫回火，表面硬度可達52～58HRC，具有較高的耐磨性。這類齒輪不能承受較大的沖擊載荷。

（2）低碳鋼和低碳合金鋼。承受較大沖擊載荷的重載高速齒輪一般選用20Cr、20CrMnTi、20MnVB、18Cr2Ni4WA鋼等，個別要求不高的也可選用20鋼。經(jīng)滲碳、淬火、低溫回火，可使齒面獲得很高的硬度（58～62HRC）和耐磨性，心部具有較高的強度和韌性。

（3）對直徑較大（φ＞400～600mm）、形狀復(fù)雜的齒輪毛坯，難以鍛造成形時，可采用鑄鋼，如ZG270-500、ZG310-570等。

（4）對一些輕載、低速、不受沖擊、精度要求不高的不太重要的齒輪，可采用灰鑄鐵，如HT200、HT250、HT300等。灰鑄鐵多用于開式傳動；在閉式傳動中，可用球墨鑄鐵代替鑄鋼制造齒輪，如QT600-3、QT500-7等。