中碳钢

材料特性：中碳钢的碳含量一般在0.25%-0.60%之间，具有较高的强度和硬度，同时也有的韧性。经过合适的热处理后，能获得良好的综合力学性能。

应用场景：常用于一些对齿轮性能要求相对较低的工程机械部件，如小型装载机、推土机的部分传动齿轮等。这些部件的工作载荷不是特别大，中碳钢经过调质处理等工艺后，能够满足其使用要求，且成本相对较低。

中碳合金钢

材料特性：在中碳钢的基础上加入了铬、锰、钼、钒等合金元素，大大提高了钢的淬透性和力学性能。合金元素的加入还能细化晶粒，提高钢的强度和韧性，使其在承受较大载荷和冲击时表现更优。

应用场景：广泛应用于各类工程机械的齿轮传动系统，如挖掘机、起重机、压路机等的变速箱齿轮、驱动桥齿轮等。这些齿轮在工作中需要承受复杂的载荷和频繁的冲击，中碳合金钢经过淬火、回火等热处理后，能够满足高负荷、高转速、强冲击等工作条件下的性能要求。

渗碳钢

材料特性：一般为低碳合金钢，碳含量在0.15%-0.25%左右。其特点是表面具有高硬度、高性和良好的性能，而心部则保持较高的韧性和强度。通过渗碳处理，使齿轮表面形成一层高碳的渗碳层，然后经淬火和低温回火，获得表面硬而、心部强而韧的性能。

应用场景：特别适用于承受强烈冲击和磨损的工程机械齿轮，如大型矿用挖掘机的行走齿轮、大型装载机的传动齿轮等。这些齿轮在工作中面临着的接触应力和冲击载荷，渗碳钢经过渗碳淬火等处理后，能够在保证心部韧性的同时，提供优异的表面性和性，从而延长齿轮的使用寿命。

氮化钢

材料特性：氮化钢是一种专门用于氮化处理的钢种，含有铝、铬、钼等元素，能在氮化过程中形成稳定的氮化物，提高齿轮表面的硬度、性、抗咬合性和抗蚀性等。氮化处理后，齿轮表面形成的氮化层硬度高、脆性小，具有良好的性和性能，同时对齿轮的尺寸和变形影响较小。

应用场景：常用于对精度要求较高、工作环境较为恶劣的工程机械齿轮，如一些高精度的液压泵齿轮、精密传动齿轮等。氮化钢的氮化处理工艺能够在不显著增加齿轮变形的情况下，提高其表面性能，满足高精度、高可靠性的工作要求，尤其适用于在高速、轻载或润滑条件较差的情况下工作的齿轮。