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通常制作齿轮的毛坯材料需要经过锻造，以消除钢中的碳化物偏析，有利于得到合格的金相组织和性能，确保齿轮在复杂载荷下工作所需要的强度和冲击韧性，一般的流程为：剪切下料—锻造—正火或调质—车外圆和拉孔—去应力退火—精加工（拉、插、铣、刨等）—渗碳、低温氮碳共渗。

齿轮的预备热处理是指对成形的齿坯进行常用的热处理，即退火或正火处理与调质处理。正火或退火一般是安排在铸造或锻造之后，即粗加工前进行，目的是获得良好的切削加工性、消除钢件锻造时产生的残余应力、细化晶粒和改善组织等，减少淬火时变形和开裂的倾向。正火温度为900~970℃，硬度为156-269HBW。调质处理的目的也是为了细化晶粒和组织的均匀。由于获得了回火索氏体组织，因此齿坯的韧性更高，该工序一般安排在粗加工后（如低碳钢）。另外对部分齿轮进行去应力处理，可起到稳定组织和减少变形的作用。

齿轮毛坯的预备热处理工艺见表1-1。

对于渗碳齿轮而言，通常的热处理工序为：清理零件表面—装炉—渗碳、淬火—中间检验—清洗—回火—校花键孔。

通常，调质齿轮的特点是尺寸与重量大，设计、加工以及热处理比较容易，在工作过程中易跑合，要求齿根强度高和抗冲击能力强，因此在要求不严格的重型齿轮传动中，该类齿轮有比较大的比例。常见调质齿轮材料和热处理工艺如下：

1.预先热处理

调质齿轮的坯料热加工变形后，需要进行预先热处理以降低硬度、改善切削加工性以及因锻、轧等不当而产生的晶粒粗大与带状组织，消除热加工时造成的组织缺陷、细化晶粒，从而为齿轮的热处理做好准备。

通常的预备热处理包括正火或退火处理，对于碳钢以及低合金钢，则采用正火或退火处理；对于合金钢或淬透性较高的钢，则采用正火+高温回火或正火+高温退火。

2.调质处理

为了获得所要求的组织与性能，需要对调质齿轮进行淬火+高温回火处理，以获得具有良好综合力学性能的索氏体组织。齿轮加热完毕，应考虑钢的淬透性、变形与开裂倾向等，在确保淬透、有效控制变形与避免开裂的前提下，来选择的淬火冷却介质。

高温回火时需要考虑钢的第二类回火脆性问题，对于无此脆性的碳素钢采用高冷时，而针对合金钢齿轮则要回火结束后在水中或油中快速冷却。

表1-2 常用调质齿轮的热处理工艺

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