鑄造件材料的機械性能包括強度、硬度、塑性及韌性等，反映材料在使用過程中所表現出來的特性。齒輪在嚙合時齒面接觸處有接觸應力，齒根部有較大彎曲應力，可能產生齒面或齒體強度失效。齒面各點都有相對滑動，會產生磨損。齒輪主要的失效形式有齒面點蝕、齒面膠合、齒面塑性變形和輪齒折斷等。因此要求齒輪材料有高的彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度，齒面要有足夠的硬度和耐磨性，芯部要有一定的強度和韌性。

例如，在確定大、小齒輪硬度時應注意使小齒輪的齒面硬度比大齒輪的齒面硬度高30-50HBS，這是因為小齒輪受載荷次數比大齒輪多，且小齒輪齒根較薄，強度低于大齒輪。為使兩齒輪的輪齒接近等強度，小齒輪的齒面要比大齒輪的齒面硬一些。

另一方面，根據材料的使用性能確定了材料牌號后。要明確材料的機械性能或材料硬度，然后我們可以通過不同的熱處理工藝達到所要求的硬度范圍，從而賦予材料不同的機械性能。如材料為40Cr合金鋼的齒輪，當840-860℃油淬，540-620℃回火時，調質硬度可達28-32HRC，可改善組織、提高綜合機械性能;當860-880℃油淬，240—280℃回火時，硬度可達46-51HRC，則鋼的表面耐磨性能好，芯部韌性好，變形小;當500-560℃氮化處理，氮化層0.15-0.6mm時，硬度可達52-54HRC，則鋼具有高的表面硬度、高的耐磨性、高的疲勞強度，較高的抗蝕性和抗膠合性能且變形極小;當通過電鍍或表面合金化處里后，則可改善齒輪工作表面摩擦性能，提高抗腐蝕性能。

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