行星减速机材料的好坏，直接影响减速机的承载力及使用寿命，尤其是起到核心作用的零件——齿轮。针对减速机结构特点和齿轮的载荷性质，精密减速机应该广泛采用硬齿面齿轮。获得硬齿面齿轮热处理方法多样。应根据齿轮行星减速机的特点选定，如表面淬火、整体淬火、渗碳淬火、渗氮等。
表面淬火常见的表面淬火方法有高频淬火(对小尺寸齿轮)和火焰淬火(对大尺寸齿轮)两种。表面淬火的淬硬层达到齿根底部效果时最好，硬度可达45-55HRC。
整体淬火又叫透淬，是工件从表面至心部全部硬化的淬火。整体淬火包括加热、保温、冷却3个阶段。加热与保温是影响淬火质量的重要环节。加热温度的选择要根据具体情况加以调整，保温的目的是使工件内部温度均匀趋于一致。冷却阶段不仅零件获得合理的组织，达到所需要的性能，而且要保持零件的尺寸和形状精度，是淬火工艺过程的关键环节。
渗碳淬火后，齿轮具有相对较大的承载能力，但必须采用精加工工序(磨齿)来消除热处理变形，以保证精度。采用渗氮可保证齿轮在变形最小的条件下，达到很高的齿面硬度和耐磨性，热处理后不再进行最好的精加工，提高了承载能力。
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