齿轮钢是汽车、铁路、船舶、工程机械中使用特殊合金钢中要求较高的关键材料之一，是保证的核心部件的制造材料。齿轮钢正朝着高性能、长寿命、齿轮运行平稳、低噪音、性、低成本、易加工、多品种等方向发展。
淬透性是齿轮钢的重要性能指标之一，它主要是保证不同大小齿轮的心部硬度，且有利于控制齿轮热处理变形。齿轮钢的淬透性和淬透性频宽的控制，主要取决于化学成分及其均匀性。也就是对淬透性影响大的元素如碳、锰等的控制，根据钢中碳和合金元素对淬透性各点硬度值的影响，确定该钢的内控成分範围。
钢中存在的氧化物和硫化物夹杂、有害元素如氮、氢、氧等，会降低钢材的力学性能，恶化钢材的工艺性能，从而影响汽车渗碳齿轮的使用寿命。
国内外对齿轮钢的氧含量要求控制在20×10-6以下，国际先进水平是在12×10-6以下，而国内有些特钢厂已达到15×10-6以下。
晶粒大小是齿轮钢的一项重要指标。齿轮钢中细小均匀的奥氏体晶粒，淬火后得到细马氏体组织，明显改善齿轮的疲劳性能，同时减少齿轮热处理后的变形量。齿轮钢晶粒度要求≥6级，通常是在冶炼时控制钢中残余铝含量达到细化晶粒的。
16MnCr5齿轮钢是从德国引进的钢种，相当于我国15CrMn钢，但力学性能要优于15CrMn钢，有较好的淬透性和切削性，对较大截面零件，热处理后能得到较高表面硬度和耐磨性，低温冲击韧度也较高。16MnCr5齿轮钢经渗碳淬火后使用，主要用于制造齿轮、蜗杆、密封轴套等零部件。
用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及
摩擦的重要零件；如：齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等。 是18CrMnTi的代用钢，广泛用作渗碳零件，在汽车.拖拉机工业用于截面在30mm以下；承受高速.中或重负荷以及受冲击.摩擦的重要渗碳零件；如齿轮.轴.齿圈.齿轮轴.滑动轴承的主轴.十字头.爪形离合器.蜗杆等