变速箱齿轮的热处理技术要求为：齿面硬度58～62(HRC)；心部硬度33～48(HRC)；变形量不大于0.25mm；金相组织的表层为回火马氏体+均匀分布的细粒状碳化物+少量残余奥氏体，金相组织的心部为低碳马氏体+少量铁素体。

①毛坯的预备热处理：20CrMnTi钢变速箱齿轮在加工时，要求有高的光洁度，良好的切削加工性，使插齿的切屑呈卷曲带状，减轻机床负荷也延长刀具的寿命。因此进行正火处理后，硬度应在179～217(HB)之间，得到均匀分布的片状珠光体+铁索体，确保了上述要求。其正火工艺温度为950～970℃，透烧后空冷或吹风、喷雾冷却，若硬度低可采取先水冷后空冷的措施。

②齿轮的渗碳：考虑到渗碳速度和渗碳过程中的变形问题，一般渗碳温度选择在920～940℃之间，渗碳保温时间取决于要求的渗碳层深度，其实际深度为要求的渗碳层深度外加齿轮的单边磨量的两倍，故在实际作业过程中应合理选择渗碳时间。

③变速箱齿轮的终热处理：热处理后齿轮获得高硬度、高强度的表面层和良好韧性的心部。根据变速箱齿轮性能要求和材料的特点，该齿轮可在渗碳后待炉温降到850～860℃出炉直接淬火。