半軸齒輪的材質(zhì)主要有鋼鐵、鋁合金、鈦合金等。

鋼鐵強度高、韌性好、耐磨性強，在惡劣工況下耐用性出色，是傳統(tǒng)半軸齒輪常用材料。

鋁合金輕質(zhì)且強度高、加工性能良好，能減輕車輛重量、提高燃油經(jīng)濟性和優(yōu)化車輛動態(tài)性能，在高端及性能車型中逐漸應(yīng)用。

鈦合金等高強度、高剛性材料用于追求極致性能，在高溫等極端環(huán)境下性能穩(wěn)定。

此外，新型高強度塑料、復(fù)合材料等也為半軸齒輪制造提供更多可能。

一般半軸齒輪常用材料為 20CrMnTiH GB/T 5216—2004，這是性能較好的滲碳鋼，淬透性高，滲碳淬火后表面硬耐磨，心部堅韌，低溫沖擊韌性高，焊接性中等，正火后切削性好。稍好的材料可選 20CrMnMoH，淬透性更優(yōu)。

在軍用等特種場合，因重載十字軸承受交變載荷導(dǎo)致彎曲強度不足又空間受限無法加強尺寸時，可選用含 Ni 的材料，其淬透性強，表面淬硬同時心部仍保持良好韌性，但 Ni 材熱處理要求高。其化學(xué)成分有特定范圍。

灰鑄鐵性質(zhì)較脆，抗沖擊及耐磨性較差，但抗膠合及抗點蝕能力較好，常用于工作平穩(wěn)、速度低、功率不大的場合。

常用齒輪材料還包括鋼、鑄鐵和非金屬材料，鍛鋼韌性好耐沖擊，能通過熱處理改善力學(xué)性能及齒面硬度，適合制造齒輪。國外硬齒面齒輪材料常選優(yōu)質(zhì)合金鋼 17CrNiMo 滲碳淬火精加工，國內(nèi)類似性能靠近的材料為 20CrNi2Mo，部分重載齒輪用 20CrNiMo。