本文通过对20CrMoH和20CrMnTi两种材料的汽车齿轮在周期式可控气氛多用炉中采用稀土渗碳工艺的研究,确定了20CrMoH和20CrMnTi两种材料汽车齿轮用钢在采用稀土渗碳时的最佳稀土添加量和稀土渗碳的最佳工艺参数。试验得出:20CrMoH和20CrMnTi两种材料的汽车齿轮在880℃～920℃渗碳时加入稀土元素,使碳在奥氏体中的扩散系数较普通渗碳提高了1.25～1.35倍;如果上述两种材料的汽车齿轮采用稀土渗碳工艺方法要获得相同有效硬化层深,20CrMnTi钢齿轮较20CrMoH钢齿轮的表面组织中的碳化物数量要多;而在与普通渗碳相等的渗碳时间内,稀土元素的加入可以使两种材料齿轮的有效硬化层深较普通渗碳增加10-20%,稀土元素的加入使渗碳温度较普通渗碳降低了30℃～40℃,从而有效地减少了齿轮及齿轮轴类零件的变形量,减少了渗碳升降温时间,从而使整个渗碳生产周期缩短了10%～15%.另外,本文还着重分析了20CrMoH钢齿轮在900℃稀土渗碳和20CrMnTi钢齿轮在880℃稀土渗碳后,其表层中的碳化物形态发生的变化,即由于稀土元素的加入,在试样的表层中形成细小弥散的碳化物,而普通渗碳层碳化物呈块状或网状分布。