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根据38CrMoAlA材料的性能以及技术要求，可初步确定其加工路线为：下料→锻坯→预备热处理（完全退火）→粗加工（车齿坯→粗铣齿）→中间热处理（调质→去应力退火）→精加工（精铣齿→磨端面及孔→磨齿）→最终热处理（氮化处理）→检查硬度和氮化层深度。 4.2 每个步骤的作用
（1）下料的作用：提供原料； （2）锻坯的作用：获得原料；
（3）预备热处理的作用：其目的在于消除其锻件常存在晶粒粗大或晶粒大小不均匀等组织缺陷及内应力，使钢的强度、塑性和韧性达到技术要求即均匀组织、细化晶粒、消除内应力、改善切削加工性能等，为最终热处理做好组织准备。 （4）车齿坯与粗铣齿的作用：对材料进行机械粗加工，是以快速切除毛坯余量。
（5）中间热处理：一般是为了消除工件因冷加工或切削加工以及热加工后快冷而引起的残余应力，以避免其随后可能产生的变形、开裂或后续热处理的困难。
（6）精加工（磨端面及孔和磨齿）的作用：完成各主要表面的最终加工,使零件的加工精度和加工表面质量基本达到图样规定的要求。
（7）最终热处理的作用：获得适当的组织，进而获得所需的力学性能。 （8）检查硬度和氮化层深度的作用：验收产品。
5 热处理工艺方法选择
5.1 预备热处理工艺的选择
一般预备热处理有这几种：1、调质处理：一般后面要进行表面淬火处理，其预备热处理的目的是为了使工件表面淬火前得到强韧性结合优良的心部性能，降低使用过程中的心部疲劳开裂。2、正火处理：一般后面进行的是化学热处理（渗碳+淬火）或者调质热处理，其预备热处理的目的就是细化晶粒、消除机加应力、均匀不平衡组织等，为后面的最终热处理奠定良好的组织基础。3、退火处理：后面最
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终热处理一般都是调质处理，其作为预备热处理的目的就是为了消除应力以及降低表面硬度。正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度稍快，所以正火热处理的生产周期短。故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。大部分中、低碳钢的坯料一般都采用正火热处理。一般合金钢坯料常采用退火，若用正火，由于冷却速度较快，使其正火后硬度较高，不利于切削加工。此外，完全退火主要用于含碳量质量分数为0.3%～0.6%的中碳钢铸、锻件，因为38CrMnAl含碳量为0.38%，且是锻件，故在此选用完全退火对其进行预备热处理。 5.2 中间热处理（调质和去应力退火工艺）的选择
对要进行氮化处理的工件，要求其氮化前有均匀而又细致的组织（即回火索氏体），以保证工件心部有较高的强度和良好的韧性，不允许存在游离铁素体，表面不能有脱碳层，氮化前的表面粗糙度应小于Ra1.6μｍ，从而提高其综合性能，为氮化做好必要的组织准备，故而采用调质处理。
去应力退火则是为了去除切削加工过程中产生的残余内应力，降低硬度，为进一步机加工做准备。
5.3 最终热处理（氮化工艺）的选择
渗氮能使钢铁零件得到比渗碳淬火硬度、耐磨性、抗咬合能力、红硬性和良好疲劳强度的氮化层。由于渗氮温度低和渗氮后的渗氮层有高硬度，因而零件渗氮后不进行渗氮工艺，故渗氮零件的变形很小。渗氮后工件还具有抵抗大气、水分及某些介质的腐蚀能力。
6 制订热处理工艺制度
金属材料和铁制品退火、正火和淬火保温时间由设备加热方式、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设备功率等多种因素确定。加热所需时间包括从室温到炉温仪表指示达到所需温度的升温时间、炉料表面和心部温度均匀所需的均热时间以及内外达到温度后为了完成相变所需的保温时间三个部分。但在实际生产中，只有大型工件或装炉量很多情况下，才把升温时间和保温时间分别进行考虑，一般情况下把升温时间和保温时间统称为加热时间。在具体生产条件下，加热时间常用经验公式计
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算，通过实验最终确定，常用经验公式为：
t=a×k×D
式中t——加热时间（min或s）、a——加热系数（min/mm或s/mm）、D——工件有效厚度（mm）、K——炉装方式修正系数。
表4 常用钢的加热系数
【3】
750-850℃盐＜600℃箱式工件材料 工件直径/mm 炉中加热 预热 炉中加热或800-900℃箱式炉或井式炉中加热 1000-1300℃高温盐炉中加热 ≤50 碳钢 ＞50 0.3-0.4 0.4-0.5 1.0-1.2 1.2-1.5 ≤50 合金钢 ＞50 0.45-0.50 1.2-1.5 0.50-0.55 1.5-1.8 表5 各种截面的零件形状系数
【4】
形状 形状系数 球、正方体 0.75 圆棒、方棒 1.0 板（宽b、厚a） ①b≤2a；1.50 ②2a
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表6 炉装方式修正系数
【5】
由于航空齿轮为高精度、高要求的零件，故选择装炉量为一件，齿轮轴线与井式炉轴线方向一致装入，据表知，K=1.0。 6.1 完全退火工艺的制定
加热温度：920℃ 理由：因为38CrMoAl钢是亚共析钢，其完全退火温度为Ac3+30～50℃；且其Ac3为885℃，故可选温度为920℃。这样既可以细化晶粒，又有助于奥氏体成分均匀化，以改善切削加工性能并未淬火作良好的准备。 加热方法：随炉温加热 理由：简单易控制，且是预备热处理，对性能要求不高。
加热介质：空气
加热设备：中温箱式电阻炉 齿轮平放于炉中
保温时间：2h 理由：退火时间t=a×k×D=1.5×1.0×32=48min。 冷却方法：随炉冷却 理由：表面与心部温度差距小，不易产生应力，防止其开裂。
冷却介质：空气
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图2 完全退火工艺曲线
6.2 调质处理工艺 6.2.1 淬火工艺参数
加热温度：930℃ 理由：钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。低合金钢的加热温度范围为Ac3+30～50℃；且其Ac3为885℃，故可选温度为930℃。其目的是为了加速奥氏体化而又不引起奥氏体晶粒粗化。
加热方法：到温入炉加热 理由：对于形状复杂，要求畸变形小，或用合金钢制造的大型铸锻件，必须控制加热速度以保证减少淬火畸变及开裂倾向，一般以30-70℃/h速度升温到600-700℃，在均温一段时间后再以50-100℃/h速度升温。形状简单的中、低碳钢，直径小于400mm的中碳合金结构钢可直接到温入炉加热。 加热介质：空气
加热设备：中温箱式电阻炉 齿轮平放于炉中
保温时间：1h 理由：淬火时间t=a×k×D=1.5×1.0×32=48min。
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