为提高齿轮接触疲劳和弯曲疲劳寿命，有效的表层改性强化工艺是最有效的方法，如渗碳淬硬、表面感应淬火、氮化、表面激光淬硬、抛丸强化等等。在齿廓表面的一定深度上获得较高的残余压应力，最常见的方法为渗碳淬硬工艺。研究人员以三种渗碳淬硬层深度不同的20CrMnMo齿轮钢试样为研究对象，对其显微组织和硬度梯度进行检测，采用电化学剥层技术，借助X-350A型X射线应力仪，测量各试样深层渗碳淬硬层的残余应力及其分布，将硬度梯度与残余应力的分布进行对照，认为20CrMnMo钢渗碳淬硬层硬度小于400HV1，均为残余压应力，之后才转换为残余拉应力，这一结果为确保齿面具有可靠的抗接触疲劳性能，合理地确定重载大模数齿轮有效硬化层深度提供了技术支撑，从而不仅延长齿轮使用寿命，而且为深层渗碳工艺精益化提供指南，达到了齿轮产品性能可靠、制造工艺节能降耗的双重目的。