Исследовано влияние различных технологических режимов термообработки на закаливаемость зубчатой стали 20CrMnTiH с содержанием w [B] 0.0018% и 0.0051%. Проведен теоретический расчет произведения растворимости в системе Ti-Al-B-N, подтверждено, что бор в горячекатаных прутках для эксперимента присутствует в эффективной форме. Исследованы и сравниваются микроструктуры и кривые твердости по длине образца в состояниях горячекатаного состояния, двух видов сфероидизирующего отжига при температурах 600 и 650 ℃, а также нормализованного состояния. Результаты показывают, что режим термообработки значительно влияет на закаливаемость стали, при этом эффективность снижается в порядке: нормализация > горячекатаное состояние > сфероидизирующий отжиг при 600 ℃ > сфероидизирующий отжиг при 650 ℃. Анализ показал, что данная разница обусловлена поведением бора в цементите. При более высокотемпературном сфероидизирующем отжиге большее количество атомов бора растворяется в цементите, однако в последующем процессе аустенитизации этот бор в короткое время не может полностью выделиться на границах аустенитных зерен, что снижает закаливаемость. Исследование четко показывает, что растворенный в цементите бор является ключевым фактором, влияющим на закаливаемость после термообработки содержащей бор зубчатой стали, предоставляя важные основы для оптимизации термообработки с целью максимально раскрыть преимущества бористых сталей.