粉末冶金齿轮热处理有助于提高结构件的耐磨性，提高机械性能，特别是提高疲劳强度。粉末冶金齿轮常用的热处理有渗碳及碳氮共渗两种。
热处理：㈠表面淬火：①奥氏体化：在非脱碳气氛中，部件加热到高于A3（相界线GS）50℃的温度并保持在这一温度下。②淬火：由奥氏体化温度，或由稍低一点的温度但仍高于A3的温度，将部件淬入油中，由此奥氏体转变为硬而脆的马氏体。③回火：为消除奥氏体转变为马氏体引起的高内应力，部件在150 ℃与550 ℃之间的温度下进行回火。可以降低脆性，提高韧性。
硬化层深度：粉末冶金齿轮由于显微孔隙的存在，有利渗碳气氛的流入，导致硬化层较一般钢件深。自表面到平均显微硬度降到550MHV0.1地方的距离。
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