為了滿足滾珠絲杠傳動工作性能和傳動精度的要求，以獲得最長的工作壽命和最高的承載能力，螺紋滾道必須具有一定的硬度，一般為58~60HRC,滾珠硬度一般要求為62~64HRC。對于高溫下工作或用不銹鋼制造的滾珠絲杠傳動，螺紋滾道表面硬度<58HRC為好。對材料的要求是耐磨性好，易切削，而且變形小。如果要進行滲碳溶火處理的，宜采用低碳銘鑰鋼。如果要進行感應處理的，因硬度要求在58~62HRC的范圍內，故應用含碳量為0.4%~0.5%的銘鑰鋼。一般機械特別是數控機床用的滾珠絲杠傳動各零件材料如圖表1-2所示。精密滾珠絲杠傳動可用氮化鋼。表面硬化的鎳鉻合金鋼滾珠絲杠副，適用于結構和強度有特殊要求的航空機械上。在原子能工業或高溫、水蒸氣、二氧化碳氣體中工作的滾珠絲杠傳動，由于無法潤滑，故宜采用含馬氏體的鎳鉻合金鋼、沉淀硬化鋼以及可粹硬的鉻鋼較理想。如果要求噪聲小時，可用尼龍滾珠配以鋼制絲杠和螺母。

對于提高絲杠材料的疲勞壽命，近20年來，國內外開展了大量研究工作。最新的研究結果表明，鋼中的夾雜物和碳化物缺陷作為鋼種已存在的裂紋，在外加應力誘變下，極易向內擴散，并造成材料疲勞壽命的顯著降低。 因此，在選擇絲杠材料時，應嚴格控制和消除鋼中夾雜及缺陷，提高鋼的材純凈度和組織均勻性

滾珠絲杠的性能要求有：①高硬度，為保持精度，一般要求硬度達HRC58~62；螺母內螺紋滾道則要求硬度為HRC60~64。②高強度，滾珠絲杠副要求有高的承載能力，并能帶動重的負荷做精確運動，一般都要求其抗拉強度σb≥700MPa。③良好的韌性，要選用高韌性的鋼材，表面又要達到一定的硬度和耐磨性。④良好的精度穩定性。⑤良好的熱處理性能滾珠絲杠在工作過程中，要受到鋼球點應力的疲勞作用，因此需要容易淬硬，且能得到一定深度的淬硬層，同時淬火時不易變形，開裂。

根據上述工件的服役條件及性能要求，常用的滾珠絲杠材料有低碳滲碳淬硬鋼（如20CrMo，20CrMnTi等），軸承鋼（如GCr15等），中碳合金鋼（如37MnSi，42Cr，42CrMo等）。GC?r15鋼具有優良的綜合性能，被廣泛應用于滾珠絲杠的制造。另外，一些合金工具鋼，如9Mn2V等，由于其淬硬性和淬透性較好，且回火穩定性較高也逐漸應用于滾珠絲杠的制造。