齒輪運行中受脈動或交變應力作用，在嚙合傳遞動力和改變速度的運動中，承受摩擦磨損接觸疲勞作用和磨粒磨損，以及彎曲疲勞作用，因而要求齒輪表面強度高，耐磨性好，心部韌性好，綜合抗接觸與彎曲疲勞強度高。因而大多數齒綸采用20CrMnTi鋼或20Cr鋼，經表面滲碳或碳氮共滲強化處理。而預備熱處理多采用正火處理。生產中發(fā)現，這種傳統處理方法雖可滿足大多數齒輪技術要求勘O(jiān)工要求，但也有例外。20CrMnTi鋼或20Cr鋼齒輪正火后，在插齒中常出現起毛或拉傷現象，齒面表面粗糙度差，達不到技術要求，嚴重影響產品質量，甚至造成產品報廢。

    分析認為，碳質量分數在0.25%以下的鋼材，其切削加工性能隨碳含量升高而改善。20CrMnTi鋼或20Cr鋼齒輪碳含量低，采用正火處理后，金相組織中存在大量鐵素體，鋼的硬度低，但延展性好，切屑易在刀刃部形成刀瘤，出現切屑撕裂斷落，造成齒面擦傷使表面粗糙度不合格。試驗和生產中發(fā)現，不同金相組織、不同硬度下，不同切削方式（車、刨、銑、拉、插等）的切削性能是不同的。為避免切削中出現粘刀、拉傷起毛和齒面擦傷、表面粗糙度升高的缺陷，應選擇超音頻加熱設備熱處理工藝，改變鋼材組織，使其硬度適合，改善鋼材切削加工質量和表面性能。

    生產中試驗用超音頻加熱設備不完全淬火方法，取得明顯效果。齒輪不完全淬火后，硬度達208 -251HBW，插齒后表面粗糙度Ra全部達到3.2μm 合格指標，部分工件表面粗糙度Ra達1.6μm以上，優(yōu)于合格指標，齒輪加工后徑向跳動量合格率大于98%，插齒后齒輪無毛刺現象。采用改進工藝后，不但解決了齒輪插齒表面粗糙度問題，由于加熱溫度比正火低200℃，節(jié)電約40%，而且生產周期縮短10h以上，提高了生產效率，技術經濟效益顯著。