齿轮为汽车变速箱中的关键零件。本文运用金属材料合金化原理及热处理技术,对不同系列齿轮钢的化学万分、力学性能特点进行分析研究,选择国内外通用的重型变速箱齿轮材料20CrNi2MoH钢和17CrNiMo6H,并根据其特点开展工艺研究。首先通过对所选材料连续转变曲线的分析研究,进行两种不同的预备热处理工艺试验,根据最后检验结果,得出最佳预备热处理工艺方案,可以在现生产中使用。对20CrNi2MoH钢和17CrNiMo6H两种材料进行渗碳淬火回火工艺研究。从两种材料合金成分及含量、热处理特性出发,制定两种不同的渗碳淬火回火工艺,从表面硬度、心部硬度、金相组织、有效硬化层深等方面进行对比分析研究,同时就处理过程中质量控制要点进行论述,给出了渗碳淬火过程中易出现的缺陷、产生原因、预防方法。最终出寻找适合公司热处理设备进行热处理的工艺方法,指导现生产。最后对所加工齿轮进行强化处理方法研究,提高齿轮疲劳强度。