汽車粉末冶金齒輪的內在質量主要是指齒輪的顯微組織、力學性能等指標滿足技術要求，同時其他缺陷必須控制在規定的技術范圍之內。汽車齒輪內在質量的優劣是決定齒輪質量的關鍵，其完全取決于熱處理質量，是齒輪實現低噪聲、高精度，長壽命的關鍵因素。

　　汽車粉末冶金粉末冶金齒輪熱處理（工藝）包括：一是普通熱處理，如退火、正火、淬火、回火、調質；二是表面熱處理，其包括表面淬火（如感應淬火、激光淬火等）和化學熱處理（如滲碳、碳氮共滲、滲氮、氮碳共滲等）。

　　1、調質

　　調質是將齒輪等零件淬火后進行高溫（500~650℃）回火的操作。調質處理常用于含碳量0.3%~0.5%（質量分數）的優質碳素鋼或合金鋼制造的齒輪。

　　調質可以細化晶粒，并獲得均勻、具有一定彌散度、優良力學性能的回火索氏體組織。一般經調質處理后，齒輪硬度可達220~285HBW。調質齒輪的綜合性能優于正火。

　　調質常用于齒輪的預備熱處理（如滲氮、感應淬火前的調質處理）和最終熱處理。

　　2、表面淬火

　　齒輪齒面淬火硬度一般為45~55HRC。表面淬火齒輪承載能力高，并能夠承受沖擊載荷。通常表面淬火齒輪的毛坯經正火或調質處理，以便使齒輪心部有一定的強度和韌度。

　　表面淬火主要有感應淬火、激光淬火與火焰淬火等。與滲碳淬火相比，表面淬火變形小、成本低、效率高。

　　汽車齒輪表面淬火主要采用感應淬火工藝。由于感應加熱速度快，幾乎沒有氧化、脫碳，齒輪變形很小，還易于實現局部加熱及自動化生產，熱處理成本低。因此，在現代化汽車行業中得到廣泛應用。

　　3、滲碳與碳氮共滲

　　滲碳淬火

　　滲碳淬火是先將齒輪等零件放入滲碳介質中，在880~950℃下加熱、保溫，使齒輪表面增碳，然后進行淬火。

　　汽車齒輪常用氣體滲碳工藝。滲碳淬火、回火后齒輪表面硬度一般在58~63HRC。目前，滲碳淬火已經成為重要汽車齒輪（如差速器齒輪、驅動橋主從動弧齒錐齒輪、變速器齒輪等）的主導熱處理工藝。

　　碳氮共滲

　　近幾年汽車用自動變速器AIT滲碳齒輪的齒面在工作中的實際溫度約達300℃，遠高于正常的回火溫度（150~200℃）。這種表面的溫度將導致硬度降低，引發點蝕的產生。采用碳氮共滲后噴丸硬化可提高疲勞強度。在碳氮共滲時，隨著含氮量的增加ΔHV（硬度降）提高，抗回火性能提高，抗回火溫度達到300℃。

　　4、滲氮與氮碳共滲

　　滲氮

　　滲氮是向齒輪等零件表面滲入氮原子形成氮化層的化學熱處理工藝。滲氮可以提高齒輪表面硬度、耐磨性、疲勞強度及抗蝕能力。滲氮處理溫度低，因此齒輪變形小，無需磨削或只需精磨即可。

　　日本在汽車變速器粉末冶金粉末冶金齒輪熱處理時采用滲氮工藝，德國Clocker-離子公司將離子滲氮應用于汽車齒輪，均提高了齒輪精度和使用壽命。

　　氮碳共滲

　　氮碳共滲是以滲氮為主同時滲入碳的化學熱處理工藝。氮碳共滲可以顯著提高粉末冶金齒輪的耐磨性、抗膠合和抗擦傷能力、耐疲勞性能及耐腐蝕性能。目前，氣體氮碳共滲應用于轎車、輕型客車變速器齒輪等零件。