齿轮的力学性能

提高硬度：通过淬火等热处理工艺，可使齿轮的齿面和心部获得不同的硬度。例如，对中碳钢或中碳合金钢制造的齿轮进行渗碳淬火，齿面硬度可达HRC58-62，而心部仍保持较好的韧性，这样既能提高齿面的性和抗胶合能力，又能使齿轮承受较大的冲击载荷。

增强强度：热处理能细化晶粒，使齿轮材料的组织结构更加均匀致密，从而提高齿轮的强度。如正火处理可以锻造或轧制过程中产生的组织缺陷，使齿轮的强度得到程度的提高。对于一些承受重载的齿轮，采用调质处理（淬火+高温回火），可获得良好的综合力学性能，提高齿轮的抗弯强度和接触强度。

提高韧性：回火是提高齿轮韧性的重要热处理工序。在淬火后进行适当温度的回火，可以淬火内应力，降低材料的脆性，提高齿轮的韧性和冲击吸收功。例如，对于承受冲击载荷较大的齿轮，采用低温回火能在保持较高硬度的同时，提高齿轮的韧性，防止齿轮在工作过程中发生脆性断裂。

提高齿轮的性和性能

提高性：经渗碳、氮化等化学热处理后，齿轮表面形成一层硬度高、性好的渗层。渗碳后的齿轮，齿面碳含量增加，经淬火和低温回火后，形成高硬度的回火马氏体组织，性显著提高。氮化处理后的齿轮，表面形成硬度更高的氮化物层，不仅性好，而且具有良好的抗咬合和性能，能提高齿轮在恶劣工作环境下的使用寿命。

提高性能：热处理可以齿轮的内部组织，应力集中，提高齿轮的性能。例如，对齿轮进行喷丸处理，可在齿面形成残余压应力，能抵消一部分工作时齿面产生的拉应力，延缓疲劳裂纹的萌生和扩展，从而提高齿轮的疲劳寿命。

齿轮的加工性能

切削加工性能：对于一些硬度较高的齿轮材料，在加工前进行退火或正火处理，可降低材料的硬度，其切削加工性能，使切削过程更加顺利，提高加工效率和加工质量，降低刀具磨损。例如，对于高合金钢齿轮材料，在锻造后进行球化退火，可使材料中的碳化物呈球状分布，降低材料的硬度，便于后续的切削加工。

减小齿轮变形：合理的热处理工艺可以控制齿轮在热处理过程中的变形。例如，采用等温淬火、分级淬火等冷却方式，可减小齿轮在淬火过程中的热应力和组织应力，从而减小齿轮的变形量，保证齿轮的尺寸精度和形位公差，减少后续加工的余量，提高生产效率和降低成本。