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。