變速箱齒輪的熱處理技術要求為：齒面硬度58～62(HRC)；心部硬度33～48(HRC)；變形量不大于0.25mm；金相組織的表層為回火馬氏體+均勻分布的細粒狀碳化物+少量殘余奧氏體，金相組織的心部為低碳馬氏體+少量鐵素體。

①毛坯的預備熱處理：20CrMnTi鋼變速箱齒輪在加工時，要求有高的光潔度，良好的切削加工性，使插齒的切屑呈卷曲帶狀，減輕機床負荷也延長刀具的壽命。因此進行正火處理后，硬度應在179～217(HB)之間，得到均勻分布的片狀珠光體+鐵索體，確保了上述要求。其正火工藝溫度為950～970℃，透燒后空冷或吹風、噴霧冷卻，若硬度低可采取先水冷后空冷的措施。

②齒輪的滲碳：考慮到滲碳速度和滲碳過程中的變形問題，一般滲碳溫度選擇在920～940℃之間，滲碳保溫時間取決于要求的滲碳層深度，其實際深度為要求的滲碳層深度外加齒輪的單邊磨量的兩倍，故在實際作業(yè)過程中應合理選擇滲碳時間。

③變速箱齒輪的終熱處理：熱處理后齒輪獲得高硬度、高強度的表面層和良好韌性的心部。根據(jù)變速箱齒輪性能要求和材料的特點，該齒輪可在滲碳后待爐溫降到850～860℃出爐直接淬火。