2. При виборі матеріалів для зубчастих коліс необхідно забезпечити контактну та згинальну міцність зубців, а також їх стійкість проти заїдання. Основними матеріалами для коліс силових зубчастих передач є термічно оброблювані сталі.
Допустимі контактні напруження в цих сталях пропорційні твердості матеріалів, а несуча здатність за контактною витривалістю – квадрату твердості. Тому в масовому виробництві доцільно використовувати – зубчасті колеса високої твердості із обробкою зубців фінішними операціями.
При виготовленні коліс із сталей застосовують такі види термічної та хіміко – термічної обробки:
1) об’ємне гартування – застосовується для сталей 45, 40Х, 40ХН та інші. Дає твердість поверхні 45....55 
, але не зберігає в’язкої серцевини коліс. Нині об’ємне гартування застосовуються рідко;
2) поверхневе гартування (в основному СВЧ) широко використовується для середньонапружених коліс (верстатобудування) із сталей 40Х, 40ХН (Н=50....55 ,h =0,5...1) гартування СВЧ використовується для сталей 58, 45РП та інші (автомобілебудування);
3) цементація (насичення поверхні вуглецем) з наступним гартуванням забезпечує велику твердість та несучу здатність поверхневих щарів зубців і досить високу згинальну міцність.
В сучасному виробництві застосовують газову цементацію. Для цементації широко застосовують сталь 20Х, а для відповідальних передач, які працюють при змінних та ударних навантаженнях – сталі 12ХН3А, 20ХНМ,18Х2Н4МА,20Хн4А, а також безнікелеві 18ХГТ, 25ХГТ та ХФ.
Цементація та гартування зубців після шліфування (без дефектів) підвищують згинальну міцність зубців в 3 рази;
4) азотування (насичення поверхні зубців азотом) забезпечують особливо велику твердість поверхневих шарів (550...750 НВ) та їх зносостійкість. Азотують готові деталі без наступного гартування та шліфування (мала товщина азотованого шару – 0,2....0,5мм). Для азотування в основному застосовують сталі які в своєму хімічному складі мають сталь 38Х2МЮА. Розширюється також азотування безалюмінієвих сталей типу 40ХФА,40ХНА,40Х до меншої твердості але більшої в’язкості. Азотування довготривалий процес (40....60 год);
5) нітроцементація – одночасне насичення поверхневих шарів зубців вуглецем та азотом в газовому середовищі з наступним гартуванням – забезпечує високу міцність, зносостійкість та опір заїданню. Застосовується для сталей 18ХГТ,25ХГТ,40Х та інші;
6) лазерне гартування забезпечує твердість 64 без легування, цей спосіб дозволяє місцеве зміцнювання, але він поки що повільний.
7) поліпшення – використовується для коліс, що виготовляється в умовах дрібносерійного та одиничного виробництва при відсутності жорстких вимог до габаритів та інші. Твердість 200....320 НВ. Для шестерерь - 
, що зменшити небезпеку заїдання, та зблизити довговічності колеса і шестерні.
8) нормалізація (сталі40,45,50) застосовується для коліс маловідповідальних механізмів (наприклад з ручним керуванням). Для підвищення стійкості проти заїдання шестерні та колеса належить виготовляти із різних матеріалів.
Сталеве литво застосовують для виготовлення коліс великих діаметрів. Основні матерали – сталі 35Л...50Л, а також 40ХЛ,30ХГСЛ,50Г2 та інші.
Литі колеса переважно нормалізують.
Чавуни СЧ20....СЧ35 застосовують для тихохідних крупногабаритних та відкритих передач. Застосовують також високоміцні магнієві чавуни з кулевидним графітом. Колеса з цих чавунів повинні працювати з твердими шестернями (гартованими).
Пластмасові зубчасті колеса в парі з металевими застосовують в малонавантажених передачах для забезпечення безшумності, самозношування, або хімічної стійкості, (вали розподільчих валів автомобілів), застосовують текстоліт ПТ, ПТК, ДСП, капролок, поліформальдегідні смоли.
Пластмаси на основі скляних волокон в своєму складі мають абразиви і для роботи в умовах тертя непридатні.
Для зубчастих коліс характерні такі види пошкоджень та зношування:
1) поломка зубців – викликається великими перевантаженнями ударною або статичної дії, повторними перевантаженнями, що визивають, або багатократними повторними навантаженнями, що викликають втомленість матеріалу.
Поломки часто пов’язані: з концентрацією навантаження попо довжині зуба через похибки виготовлення, зборки та великих пружних деформацій; із зношуванням зубців; з вводом в зачеплення пересувних шечтерень. Тріщина від утомленості з’являється біля ніжки зуба на розтягнутому боці;
2) викришування від утомленості поверхневих шарів – найбільш розповсюджений вид зношування зубців закритих зубчастих передач, що працюють із змащуванням та ущільненням;
3) абразивне зношування – основна причина виходу із ладу відкритих передач та частин закритих, що працюють в середовищі забрудненому абразивами;
4) заїдання зубців полягає в місцевому молекулярному зчепленні контактуючих поверхонь в умовах зруйнування мастильної плівки. Характерно для крупномодульних тихохідних передач з малими числамизубців, що пов’язано з великими швидкостями відносного ковзання. Найбільший опірпроти заїдання мають теплостійкі сталіХ3НВМ2Ф, 20Х3НВФА, 16Х3НВФМ6. небезпеку заїдання також зменшують використанням протизадирних присадок;
5) пластичні зсуви спостерігаються в колесах великонавантажених зубчастих передач, виготовлених з м’кої сталі. При навантаженні на м’якій поверхні виникають пластичні деформації з наступним зсувом в напрямку колової швидкості. При цьому біля полюсної лінії зубчастого веденого колеса утворюється виступ а у веденого – відповідна канавка. Ці утворення порушують правильність зачеплення і вкіцевому результаті можуть привести до заїдання. Пластичні зсуви можна ліквідувати підвищенням твердості робочих поверхонь зубців;
6) відшарування твердого поверхневого шару зубців, які були піддані поверхневому зміцненню (СВЧ, азотування, цементація і т. п.). Цей вид руйнування – наслідок неякісної термообробки, коли внутрішні напруження не знятівідпуском або коли крихка кірка зубців не має під собою достатньо міцної серцевини. Відшаруванню сприяють перенавантаження.
З усіх видів зношування зубчастих коліс найбільш вивчене явище викришування від утомленості (причина 
). Методи розрахунку коліс на контактну витривалість інтегрально враховують інші види зношування.
