20Cr3MoWVA是低、中合金耐热钢中热强性最好的钢种之一，用其制造的油泵齿轮，要求碳氮共渗后渗层深度0.35～0.5mm，表面硬度58～62HRC(80.1～82HRA)。经860℃碳氮共渗油淬后，渗层深度和表面硬度均达到图纸要求，但心部硬度低(25HRC)，在后续磨削加工时，常产生磨削裂纹。通过工艺试验，改进碳氮共渗(或渗碳)后的淬火方式，使齿轮心部硬度提高到40～42HRC，表层及心部金相组织均达到技术要求。

实验材料为20Cr3MoWVA钢。原油泵齿轮制造工艺流程为：齿坯→碳氮共渗(渗碳淬火)→冰冷处理→回火→磨削加工→磁粉探伤；试验工艺流程为：齿坯→碳氮共渗（渗碳）→高温回火→淬火→冰冷处理→低温回火→磨削加工→磁粉探伤。碳氮共渗(渗碳)和淬火在VKSE4/1型爱协林多用炉中进行，高温回火在ZC2-65型双室真空炉中进行。

20Cr3MoWVA钢经碳氮共渗或渗碳后，重新加热到910℃快速油淬，经冰冷处理及低温回火后，表层获得细针状马氏体＋极少量残余奥氏体，心部硬度达到39～42HRC，采用合理的磨削工艺，未出现磨削裂纹，该工艺方案应用于多项油泵齿轮的热处理，并推广应用于2Cr3WMoV-1合金钢的碳氮共渗和渗碳淬火。对于传递扭拒很小的齿轮也可采用860℃碳氮共渗直接淬火。