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大型齿轮圈工件材料为20CrMnMo钢或17CrNiMo6钢，由于该零件传动功率很大，变速精确，且动力传递中有较大冲击作用，因而要求工件整体强韧性高，表面高硬度、高耐磨性，并且具有高抗疲劳磨损综合性能。大齿轮圈锻造正火后常采用高频加热电源进行淬火热处理，淬火深度为2-2.5mm，以防止齿根断裂和表面硬化层压碎与齿面剥落现象，提高工件的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。生产中发现，工件经高频加热电源感应淬火后，齿顶胀大畸变4-5mm以上，给产品质量和返修带来不少困难。
工件畸变检验分析发现，大型齿轮圈畸变分三类：锥度畸变、膨胀畸变和圆度畸变。锥度畸变是由于工件自重及高温长时间加热引起工件组织蠕变，使齿轮圈产生上小、下大的锥度畸变；膨胀畸变是在工件淬火过程中产生的，因素有二：一是表层发生马氏体转变使体积胀大；二是工件内外圆面积和曲率不同，而且工件变形热收缩和相变膨胀方向相反，复合作用使齿圈产生向外膨胀的径向力和切向力；大型齿圈淬火及回火处理产生的畸变是上述三种畸变综合作用的结果。圆度畸变是由于材质不均匀和工件加热或冷却不当造成工件出现的不均匀收缩或不对称畸变。为防止和减少工件圆度畸变，可采用下限淬火加热温度和在Ms以下降低冷却速度的方法，采用等温处理措施效果更明显。
通过生产试验和工艺改进，提出减少和控制大齿轮圈畸变的热处理工艺如下：
(1) 淬火：650℃x3h保温，(810-830）℃x9h淬火加热，180-200℃硝盐等温淬火，循环冷却1.5-2h。
(2) 回火：采用高频加热电源进行200℃x16h、180℃x16h两次回火。
工件在热处理过程中受多方面因素的影响，不可避免的会产生一些缺陷，这些缺陷轻则降低工件的使用寿命，重则造成工件报废，因此，掌握缺陷的预防措施是非常重要的。本文简单介绍了大型齿轮圈热处理畸变的改进措施，许多厂家采用上述工艺改进和措施后，生产中工件畸变量减小并得到控制，工件生产质量稳定，生产运行良好。
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