在热处理渗碳加工过程中,为了获取合格的内部组织和硬度,工件需较长时间处于高温状态,受其热应力及组织应力的影响,冷却后工件均存在一定的变形,要同时达到内部组织和硬度合格、变形较小的要求,难度较大。如何通过工艺上的参数调整,包括温度、冷却介质等手段来获得较小的工件变形及合格的心部金相组织,是本文拟解决的关键问题。本文所研究的对象为重庆机床集团热处理分厂重点攻关产品,其研究成果将会提高重车变速箱齿轮轴的生产效率、降低生产成本,满足产品大批量生产的要求,同时对类似产品的生产也具有技术参考价值。本课题针对重型汽车变速器的齿轮轴的热处理工艺进行了深入并严谨的研究,寻找齿轮轴在加工过程中最优参数的确定方法,在获得合格心部组织及硬度的同时,满足轴齿齿部精度技术要求,达到提高生产效率、降低生产成本的目的。应用分析热处理相关理论知识和工程实际经验,分析重型汽车变速器齿轮轴产品特点,制定出其预备热处理工艺实验方案和渗碳淬火工艺实验方案。在不同的工艺参数下进行工艺实验,进而探寻各工艺参数对金相组织及轴齿尺寸精度的影响规律,从而确定最佳的工艺参数,以同时满足金相组织和尺寸精度的要求。批量生产后,采用SPC方法计算CPK值,连续抽取25组数据,采集对象分别为表面硬度、芯部硬度及硬化层深度,论证最佳工艺及设备的合理性和可靠性,以保证制程成品的良率在要求的水准之上,并可作为制程持续改善的依据。