随着时代的发展，基于人机工程的考虑，对汽车的舒适度的要求也越来越高，汽车行走过程中产生的振动和噪声受到越来越多的关注。齿轮精度不高造成的齿轮运转不均匀是汽车噪声的主要原因之一，而要提高齿轮精度，除了要改进齿轮加工过程中的机械加工工艺外，改善齿轮的热处理变形也是提高齿轮精度的一个主要方法。　　 本文系统地研究了连铸20CrMoH齿轮钢锭型偏析区对其热处理变形的影响。研究了20CrMoH齿轮钢连铸棒材的锭型偏析区在钢材制造过程中的演变规律，分析了各生产阶段的锭型偏析区与非偏析区在组织、成分、硬度以及疏松等方面的差异，设计了两种圆环试样模拟了20CrMoH齿轮钢的热处理变形，并且结合有限元数值模拟系统地研究了锭型偏析区对20CrMoH齿轮钢热处理变形的影响机理，并在此基础上提出了20CrMoH齿轮钢大方坯制造工艺参数优化的建议。　　 20CrMoH齿轮钢的锭型偏析区在连铸过程中形成，经过初轧开坯、热轧成材后该锭型偏析区仍然存在于钢材心部，其尺寸和形状受钢材连铸坯型的影响。矩形坯所得锭型偏析区为矩形，而正方坯所得锭型偏析区为正方形。锭型偏析区和非偏析区相比较在金相组织、化学成份、疏松等方面都具有细微的差别。　　 为了分析锭型偏析区对20CrMoH齿轮钢热处理变形的影响，本研究设计了两种具有不同内径的圆环试样进行淬火实验。结果表明，具有长方形锭型偏析区的小内径的圆环试样淬火后变形成椭圆形，而具有正方形锭型偏析区的圆环试样和内径较大基本去除锭型偏析区的圆环试样淬火后都仍保持较高的圆度。锭型偏析区的疏松是造成20CrMoH齿轮钢热处理变形紊乱的主要原因。　　 本文根据宝钢连铸大方坯棒材和连铸小方坯棒材中锭型偏析区的不同形状建立了具有不同锭型偏析区形状的圆环试样有限元模型，并再现了圆环试样在冷却介质中的淬火变形过程。钢材的马氏体相变在淬火开始5s后开始，10s时完成。马氏体相变产生的体积膨胀使圆环试样的外径克服试样的热胀冷缩而呈现膨胀。淬火后，具有长方形锭型偏析区的圆环试样在长方形锭型偏析区的长边方向上的直径增长量小于短边方向上的增长量，圆环试样外径变形成椭圆形状，而正方形锭型偏析区的圆环试样的外圆周仍然保持较好的圆度。有限元模拟结果和实验结果相吻合。　　 在阐明连铸坯锭型偏析区对20CrMoH齿轮钢热处理变形的影响机理的基础上，本研究结合现行连铸大方坯产线的实际情况提出了大方坯产线工艺改进方案，并进行了产线试制。改进工艺后大方坯产线试制生产的20CrMoH齿轮钢各项指标达到了工艺优化指数，通过了客户的实物认证。