選擇好的行星齒輪減速機材料，有利于提高其承載力及使用壽命。
針對減速機的結構特點和齒輪的載荷性質，應該廣泛采用硬齒面齒輪。獲得硬齒面齒輪熱處理方法有很多。如表面淬火、整體淬火、滲碳淬火、滲氮等，應根據齒輪減速機的特點選定。
一、表面淬火
常見的表面淬火方法有高頻淬火（對小尺寸齒輪）和火焰淬火（對大尺寸齒輪）兩種。表面淬火的淬硬層包括齒根底部時，其效果好。齒面硬度可達45-55HRC。
二、滲氮
采用滲氮可保證齒輪在變形小的條件下，達到很高的齒面硬度和耐磨性，熱處理后不再進行好的精加工，提高了承載能力。
三、滲碳淬火
滲碳淬火齒輪具有相對較大的承載能力，但必須采用精加工工序（磨齒）來消除熱處理變形，以保證精度。
滲碳淬火齒輪常用滲碳前碳的分數為0.2%-0.3%的合金鋼，其齒面硬度常在58-62HRC范圍內，若低于57HRC時，硬面強度顯著下降，高于62HR則脆性增加。滲碳淬火齒輪的硬度，從齒輪表面至深層逐漸降低，而有效滲碳深度規定為表面至硬度5.25HRC處的深度。
滲碳淬火在齒輪彎曲疲勞強度方面的作用除使心部硬度有所提高外，還在于表面的殘余壓應力。它可使大壓應力區的應力減小，因此磨齒時不能磨齒根部分。
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