Salut,
Il n'y a pas de réponse définitive à ta question, il y a au moins 40 000 matériaux adaptés à la fabrication d'engrenages.
Un matériaux idéal dans un cas peut s'avérer complétement inadapté dans un autre par exemple pour une machine qui travaille de manière uniforme, mais avec des efforts énorme on va privilégier la dureté pour ralentir l'usure, par contre pour une machine qui travaille au choc on va plutôt rechercher la résilience.
Sans compter que selon le domaine d'emploi l'optimisation du matériau ne va pas se faire du tout avec les même critères, on ne détermine pas de la même façon le matériau du réducteur du turboréacteur de l'A380, que celui de la lyre d'un BV20.
Si on analyse la vie des engrenages, on peut voir que certains vont perdre des dents par rupture au pied de la dents, d'autre par matage, et enfin plus rarement par corrosion (voir la boite d'avance de J-F).
Donc les caractéristiques des matériaux qui nous intéressent sont la dureté du matériaux, la contrainte limite de fatigue en flexion, la limite d'endurance à la pression superficielle, et dans une moindre mesure la résistance à la corrosion.
Ceci dit je peux quand même te donner un classement subjectif du moins résistant au plus résistant, en prenant comme critère la dureté et la contrainte limite de fatigue en flexion)
-Polymère thermoplastique
-polymère thermoplastique chargé de fibres
-polymère thermodurcissable
-polymère thermodurcissable chargé de fibres
-fonte grise
-fonte malléable
-Acier de construction (S235, E24, A60)
-fonte à graphites sphéroïdale
-acier pour tth trempé dans la masse (C45 - C55 ou XC si tu préfères)
-Acier auto-trempant trempé dans la masse et revenu (35 CrMo 4, 42 CrMo4 35 NiCrMo6, 30 CrMoNi 8, 35 NiCrMo 12)
-Acier pour tth ou faiblement alliés traité superficiellement à la flamme ou par induction (les même que les 2 précédentes catégories)
-Acier allié de nitruration
-Acier allié de cémentation
En tant qu'amateur à mon avis on est limité aux aciers de construction. Le traitement thermique pose un gros problème car il génère presque obligatoirement des déformations, et je pense que personne ici n'a de machine à rectifier les engrenages, il y a quand même deux alternatives, c'est soit d'utiliser des aciers pré-traités (mais les fraises modules seront à affuter plus souvent) soit d'utiliser des aciers autotrempants, qui se déforment beaucoup moins lors de la trempe à l'air.
Maintenant si tu as un cas particulier à résoudre, présentes le, il y a ici des spécialistes des matériaux comme Jean-Yves qui sauront sûrement te guider.
JMB