Les performances et la durée de vie des engrenages dépendent essentiellement des matériaux utilisés pour la trempe et la carburation. Les matériaux couramment utilisés varient en fonction du module de l'équipement. Des matériaux comme le 20CrnTi ou le 20CrMnMo sont généralement utilisés pour les engrenages dont le module est inférieur ou égal à 6. Le 20CrMnMo ou le 20CrNi2MoA est recommandé pour les engrenages dont le module est compris entre 6 et 12. Des matériaux comme le 20CrNi2Mo ou le 17CrNiMo6 sont utilisés pour les engrenages dont le module est supérieur à 12.
Deux considérations principales doivent guider le choix des matériaux pour la trempe des engrenages et la carburation. Le matériau doit d'abord avoir d'excellentes caractéristiques de carburation. Les aciers alliés offrent généralement d'excellentes propriétés de carburation, notamment l'acier Cr-Mo, l'acier Cr-Mn et l'acier Cr-Ni. Deuxièmement, le noyau de l'engrenage doit être garanti, en particulier pour les gros engrenages pour lesquels des matériaux comme l'acier Cr-Ni-Mo sont souvent utilisés pour fournir une dureté suffisante tout autour de l'engrenage.
D'autres considérations doivent également être prises en compte dans le processus de choix du matériau particulier, notamment la dureté, la trempabilité, la pureté, les performances générales et la rentabilité. En ce qui concerne les performances générales, il convient de prêter une attention particulière à l'usinabilité, à la résistance aux piqûres, à la ténacité, à la résistance à la flexion, à la résistance à la fatigue et à la sensibilité aux entailles. Un choix de matériaux approprié peut améliorer les performances et la durabilité des engrenages, garantissant ainsi un fonctionnement stable à long terme dans des conditions de charge et d'impact élevés.