Лазерная закалка.
Целесообразно применять газовую цементацию. Широко применяют хромистую сталь 20Х, а для ответственных зубчатых колес, работающих с ударными нагрузками, хромоникелевые стали 12ХНЗА, 20ХНМ, 18Х2Н4МА, 20Х2Н4А и безникелевые стали 18ХГТ, 25ХГТ и 15ХФ (Г — марганец, Τ — титан, Φ — ванадий, цифра после буквы — % содержания легирующего элемента, буква А в конце обозначает высококачественную сталь).
Цементация и закалка зубьев после шевингования повышают прочность зубьев на изгиб до трех раз. Однако прижоги при шлифовании могут снизить этот эффект в 1,3...2 раза.
Толщина
цементированного слоя примерно 0,3 модуля. Процесс цементации на глубину
Азотирование. Это насыщение азотом, обеспечивающее особо высокую твердость Η = (700...950)HV по Виккерсу или (58...65)HRC.J и износостойкость поверхностных слоев. Азотируют готовые детали без последующей закалки. Для азотируемых колес применяют молибденовую сталь 38Х2МЮА (Ю — алюминий), безалюминиевые стали типа 40ХФА, 40ХНА, 40Х. Азотирование — длительный процесс, требующий до 20...60 ч при толщине слоя 0,25...0,6 мм. Возможно ускорение процесса путем применения ионного азотирования и азотирования в тлеющем разряде. Зубья после азотирования в связи с минимальным короблением не шлифуют, поэтому его применяют для колес с внутренними зубьями и других, шлифование которых трудно осуществимо. Недостатками азотированных колес являются малая толщина упрочненного слоя, равная 0,2...0,5 мм, не позволяющая применять их: при ударных нагрузках из-за опасности растрескивания упрочненного слоя; при работе с интенсивным изнашиванием (при загрязненной смазке, попадании абразива).
Нитроцементация. Это насыщение поверхностных слоев углеродом и азотом в газовой среде с последующей закалкой — обеспечивает им высокую прочность, износостойкость и сопротивление заеданию. Нитроцементация обладает достаточно высокой скоростью протекания процесса — порядка 0,1 мм/ч и выше. В связи с малыми толщиной слоя и деформациями позволяет во многих случаях обойтись без последующего шлифования.
Лазерная закалка. Обеспечивает высокую твердость до 64 HRC3, не требует легированных сталей, не вызывает коробления. Но процесс этот пока медленный и используется для местного упрочнения в виде тонкой полосы вдоль зуба, где ожидается выкрашивание или заедание зубьев.