在硬齿面齿轮制造技术中，渗碳淬火已成为主流的热处理工艺，但其存在的突出技术问题是齿轮的畸变。由于造成齿轮畸变的因素多，涉及设计、材料和制造工艺全过程，其中很多因素彼此交互影响，所以控制畸变的技术难度大，已成为国内外齿轮制造中的技术难点之一。在影响齿轮畸变的因素中，材料及热处理工艺因素起着重要的影响作用，本文针对工业齿轮中常用的典型渗碳钢20CrMnMo、20CrNi2Mo、20Cr2Ni4、17CrNiMo6，就引起齿轮渗碳淬火畸变的材料和热处理等主要因素：锻造比、预处理、渗碳温度、碳势、预热及淬火温度等进行了比较系统的研究：1)利用正交试验方法研究了锻造比、预处理、渗碳温度、控制碳势、淬火温度及预热等因素对畸变的影响。2)利用淬透性末端淬火试验方法测定了20CrMnMo、20CrNi2Mo、20Cr2Ni4、17CrNiMo6等四种钢的淬透性以及淬透性对畸变的影响。3)利用数理统计方法研究了大型盘状渗碳淬火齿轮的畸变规律。通过本试验研究得到，渗碳温度、碳势和淬火温度对畸变影响显著；预备热处理、锻造比及预热对畸变影响虽不显著，但在优化工艺中也起到良好的作用；钢材淬透性对体积变形和形状畸变的影响随淬透性提高而增大；钢材的纯洁度和均匀性提高对减小齿轮形状畸变有明显的效果。研究结果表明，对渗碳钢的畸变，通过对主导因素的控制及工艺参数的优化组合可以有效地减小畸变。