热处理设备复习资料讲解

绪论
热处理设备，根据其在热处理生产过程中所完成的任务不同，通常分为加热设备、冷却设备、辅助设备和温度控制设备。

周期作业加热设备主要炉型有箱式电阻炉、井式电阻炉、周期式控制气氛炉、盐浴炉、感应加热装置等。

连续作业炉有推杆炉、输送带炉、滚动底式炉等。

热处理冷却设备主要包括各种淬火设备、缓冷设备和冷处理设备。

热处理车间常用的辅助设备由喷砂或喷丸机、机械滚筒、抛丸机、清洗机，各种酸洗槽、手动及机动校正机、起重运输设备等。

第一章传热理论
热处理炉的主要任务是加热金属工件，完成热处理工艺过程、使工件能达到使用的技术要求，保证生产率，并且在热处理过程中具有低的散热损失、加热速度快、降低生产成本的能力。

热量传递有三种基本形式，即传导、对流和辐射。

热量直接由物体的一部分传至另一部分，或由一个物体传向另一个与它直接接触的物体，而无需宏观的质点移动的传热现象，叫做传导传热。

当流体（气体和液体）中存在温度差时，流体的各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式，称为对流。

具有一定温度的任意物体都会通过电磁波向外传递能量，这种能量传递的方式称之为辐射。

在传热过程中，物体或传热体系内温度在空间和时间上的分布情况称之为温度场。

如果物体各点温度不随时间变化，此时的温度场称为稳定态温度场。

热流密度（q）表示单位时间内通过单位面积所传递的热量、其单位为W/m2。

热流（Q）表示单位时间内通过一定传热面积A所传递的热量，其单位为W。

热流（q）表示单位时间内（时）通过单位面积（米²）所传递的热量，其单位为千卡/米²·时。

热量（Q ）表示单位时间内通过传热面积为 F 米²所传递的热量，其单位为千卡/时。

傅里叶定律：在导热过程中，单位时间内通过单位面积截面所传导的热量（即热流密度），与该截面法线方向上的温度梯度成正比。

其数学表达式为：q=-λ，式中λ——热导率，W/(m·K)。

热导率也叫做导热系数，它代表物体导热能力的大小。

它的物理意义为：当截面的温度梯度为一个单位时，在单位时间内通过单位面积所传递的热流量，用λ表示，单位为W/(m·K)。

热导率的大小与材料的种类、物质结构、杂质含量、密度、气孔、温度和湿度等因素有关，而与几何形状无关。

直接影响给热过程的物理参数有：导热系数（影响边界层的导热）；热容量（影响热交换量）；粘度（影响边界层的厚度,粘度大边界层加厚）；密度（密度大有利于减少边界层厚度）。

例题设有一空气循环电炉，空气温度为500℃，流速分别为5、10、20 和40米/秒，求当温度为100℃，面积为1米2的金属板每小时所得的热量q 。

解求ω20
当ωt = 5米/秒时ω20 =(273+20)ωt /(273+500)
当金属板为轧制表面时，其相应的ω20 为3.8、7.6和15.2米/秒。

当ωt < 5米/秒时α= 5.0 + 3.4ω20 ；
当ωt > 5米/秒时α= 6.14ω20 。

把ω20 为1.9、3.8、7.6和15.2米/秒分别代入上式，则得α的相应值为11.5、17.9、46.7和93.3千卡/米²·时·℃。

传给1米²金属板的热量q
q =α（t1 - t2）=α（500-100）= 400α
将α值分别代入上式，则相应的q 值为4600、7160、18680和37320千卡/米²·时。

由该例可见，流速越大，传热量也越大。

牛顿公式：对流传热所传递的热流量正比于流体和固体表面间的温度差以及两者的接触面积。

其数学表达式为：Q=α(T
1-T
2
)A，式中α——对流传热系数，表示当流体与
固体表面之间的温度差为1K时，每秒钟通过1m2面积所传递的热量，W/(m2·K)。

影响对流传热的因素：对流传热系数的大小与流体流动产生的原因、流体的流动状态，流体的物理性质，流体与固体接触表面的几何形状、大小、放置位置、粗糙程度以及固体表面与流体的温度等因素有关。

强化热处理炉内对流传热的措施：1）适当提高热处理加热温度，加大传热
温度，可以增加对流传热量，缩短加热时间。

但是由于受热处理工艺限制，温度不能提高太大，否则容易造成废品；2）提高流体的流动速度，使其处于强制流动状态，增大对流传热系数，从而增大其换热量。

辐射传热与传导和对流传热有本质的不同。

传导和对流传热必须通过中间介
质才能进行。

而辐射传热不需要任何中间介质，而且在热量交换的同时，还伴随着能量形式的转化。

例题 设粘土砖炉墙内表面温度为1200 ℃，炉墙厚度为345毫米，
粘
土砖的导热系数为1，车间温度为20 ℃，求通过炉墙的散热量和炉墙外表
面温
度。

解 已知t 1 = 1200 ℃，t 2 = 20 ℃，s = 0.345米，λ=1千卡/米·时·℃, 代入公式时米千卡·/06.0221+-=λs t t q 得： q = 06.01
345.0201200+- 2913.6千卡/米²·时 设炉墙外表面温度为t ′2 ，因为： q =06.0'22t t -
t ′2 = t 2 + q ×0.06 = 20 + 2913.6×0.06≈195℃
由于炉墙外表面温度太高，既增加热损失又增加车间温度，为了降低炉墙外
表面温度，应在粘土砖外表面增加一层保温层。

第二章 气体力学
液体和气体统称为流体。

单一气体的平衡方程式的一般式：P 2 + H 1γ = P 3 + H 2γ 应用条件
是气体处于静止状态且重度不随高度而变。

当气流中每一坐标上的各物理量（如速度W 、压力P 、重度γ和温度 t 等）
都不随时间（τ）而变化，这种状态就称为“稳定流动”。

连续性方程式和伯奴里方程式是稳定流动气体的两种基本方程式。

连续方程式可看作是气体力学中的质量守恒定律，伯奴里方程式可看作是气
体力学中的能量守恒定律。

连续性方程可写成W 1 /W 2 = F 1 /F 2 （适用于不可压缩气体在管内稳定流动的情况，对于液体同样适用。

）其物理意义是：不可压缩气体在管内稳定流动时，其速度与截面积成反比。

即在管道截面大处流速小，在管内截面小处流速大。

理想气体的伯奴里方程式可以这样表示：不可压缩的理想气体稳定流动时，管道任何一截面上的位能、压力能和动能的总和保持恒定，即等于常数。

应用伯奴里方程式的限制条件有：
⑴气体属于稳定流动；
⑵流体不可压缩，重度（γ）为常数（定值），在流动过程中不做膨胀功；
⑶流体是没有粘性，没有摩擦力（内力）作功；
⑷所考察的一段流动路程上，没有外力（泵、风机、局部阻力等）作功；
⑸不发生其它物理、化学反应（如加热、冷却、燃烧等）。

气体在流动过程中，会由于摩擦和冲击等作用产生热量和声音等，造成能量损失，这种损失是不可逆的，称为阻力损失。

阻力损失分两类：
①摩擦阻力损失它主要是由于气体在流动时在气体内部,以及气体与管壁之间有摩擦阻力而造成的。

②局部阻力损失它是由于气流运动方向或气流速度突然发生变化而在局部地区造成的能量损失。

局部阻力损失产生的两种形式：突然扩张的阻力损失；管道拐弯的局部损失。

减少阻力损失的措施有：⑴选取适当的流速；⑵尽可能缩短管道长度；⑶采用较光滑的管壁；⑷使管道形状适合气体流动以减少局部阻力损失。

位压头是指处在同一高度单位体积炉气与单位体积空气之间的位能差，也称为“相对位能”，用符号h位表示。

静压头指单位体积热气体与外界空气之间的压力差，也称为“相对压力能”。

动压头是单位体积热气与空气之间的动能之差，亦即“相对动能”。

通常采用的排烟方法有两种：⑴机械排烟；⑵用烟囱、排烟罩或自然排放等方法自然排烟。

烟囱排烟的优点：不消耗动力，不需经常维修，工作可靠，能将有害废气送到高空，减轻对工作环境的污染。

鼓风设备及其作用鼓风设备：指热处理炉生产过程中，用来克服气体流动过程中的阻力，把气体输送至指定地点的设备。

作用：将燃烧用的空气送至炉子上并使之具有一定动能；将炉内的废气抽出，送入车间外大气中。

在热处理炉应用最广泛的是离心式通风机，它由叶轮和机壳组成。

第三章筑炉材料
耐火材料、隔热材料、炉外和炉内用的金属材料、炉子的地基材料等，这些材料统称为筑炉材料。

耐火材料是指能够抵抗高温并承受在高温下产生的物理与化学作用的材料。

耐火材料的物理性能主要包括体积密度、吸水率、气孔率、比重、透气性、耐压强度、热膨胀性、导电性、导热性及热容量等。

耐火材料的技术性能指标包括耐火度、高温结构强度、高温化学稳定性、热震稳定性、高温体积稳定性等。

耐火度是耐火材料抵抗高温作用而不熔化的性能，指的是耐火材料受热后软化到一定程度时的温度。

高温化学稳定性是指耐火材料在高温下抵抗熔渣、熔盐、金属氧化物和炉内气氛等的侵蚀作用的能力。

高温结构强度（荷重软化点）是指在一定压力下，耐火材料开始变形及变形到一定程度时的温度。

热震稳定性是指耐火制品对急冷急热的温度反复变化时抵抗破坏和剥落的能力。

高温体积稳定性是指耐火制品在高温下长期使用而保持体积稳定不变的性能。

热处理炉常用的耐火材料有耐火粘土砖、高铝砖、抗渗碳砖、碳化硅耐火制品、轻质耐火砖、耐火纤维、不定型耐火材料、耐火泥浆。

按制作或施工方法来分，不定形耐火材料有耐火混凝土（浇注料）、可塑料、喷涂料、捣打料、涂抹料、投射料等。

耐火混凝土是由骨料、胶结料、掺合料三部分组成，有时还要加入促凝剂。

耐火可塑料是以耐火骨料、细粉料为主，另外加入适量的生粘土和化学结合剂，经过充分搅拌后形成硬泥膏状，在规定时间内具有较好的可塑性。

选用耐火纤维做炉衬材料时应注意如下事项：1）耐火纤维的高温结晶化；2）耐火纤维的收缩；3）耐火纤维一般不宜用做以氢气为保护气氛的热处理炉内衬；4）耐火纤维的强度较低，不能用于受震荡和磨损的地方；5）用耐火纤维做炉墙时，其具体的施工方法有：层铺法、叠铺法、贴衬法和预制块衬砌筑法等。

常用的保温材料有硅藻土、石棉、矿渣棉、膨胀珍珠岩、蛭石等。

保温材料的主要特点是体积密度小、导热系数小、比热小等。

常把导热系数小于0.2千卡/米·时·℃的材料称为保温材料（或绝热材料）。

热处理炉常用的耐热金属材料有耐热钢、耐热铸钢、低合金高强度钢、优质碳素钢、合金结构钢和耐热铸铁。

耐热钢是指在高于450℃条件下工作，并具有足够的强度、抗氧化、耐腐蚀性能良好和长期的组织稳定性的钢种。

第四章电阻加热炉
热处理炉按热源可分为电阻炉、燃料炉、煤气炉、油炉和煤炉等。

电阻加热炉是将电流通入金属或非金属电热元件，使其发出热量，借辐射与对流作用将热量传给被加热的工件，从而使工件加热到规定的温度。

电阻加热炉的特点：结构简单，操作方便，工作温度广泛、容易准确控制温度，炉膛温度分布较均匀，便于使用控制气氛，容易实现机械化和自动化操作。

热处理电阻炉具有工作温度范围宽，温度容易控制，炉子的结构简单、操作方便、安全、炉膛温度分布较均匀，便于使用控制气氛，容易实现机械化和自动化操作，结构紧凑，占地面积小，便于车间布置安装等很多优点。

周期作业式电阻炉的主要特点是周期地分批处理工件，在加热过程中不进行装料和出料操作。

这种炉子的生产能力较小，适用与小规模生产的热处理车间。

常见的炉型有箱式炉、井式炉、台式炉等。

箱式电阻炉按其工作温度可分为高温（大于1000℃）、中温（650~1000℃）及低温炉（小于650℃），其中以中温箱式炉应用最广。

箱式电阻炉的主要缺点：冷炉升温慢，炉内温差较大，工件容易产生氧化和脱碳，操作不方便，特别在大型箱式炉，操作时劳动强度较大。

改进中温箱式电阻炉的性能，缩短空炉升温时间，节省电力消耗的方法是：⑴用轻质粘土砖或泡沫砖代替原来的重质砖；⑵用耐火纤维毡作内衬；⑶适当减少炉膛高度及增加炉膛体积的功率。

高温箱式电阻炉最高工件温度为1300℃，主要应用于：高速钢刃具，高铬钢模具等工件加热
选择炉型必须考虑：⑴工作的特点；⑵技术要求；⑶产量大小；⑷劳动条件和机械化和自动化水平；⑸节省能源。

对电热体材料的要求：⒈材料应具有高的电阻率；⒉材料的电阻温度系数要小；⒊材料应具有足够的耐热性与高温强度；⒋材料的热膨胀系数要小；⒌材料应有良好的加工性；⒍材料成分要符合国家资源情况，来源容易，成本低。

影响电热体寿命的因素有：工作温度、气氛、传热条件、加热与冷却速度等。

表面负荷：是指电热体单位表面积上所辐射出的电功率。

电热体在炉内的布置：1.对于小型箱式电炉，电热体一般只布置在两侧墙上；
2.对于大型箱式电炉，电热体只布置在侧墙是保证不了炉温的均匀，因此，在炉底、炉门和炉顶上都可以安装电热体。

热处理电阻炉的性能试验主要有额定功率、空载功率、空炉升温时间、电热元件的电阻等。

第五章燃料炉
热处理燃料炉可分为：固体燃料炉，液体燃料炉，气体燃料炉。

固体燃料炉：固体燃料炉通称为煤炉，它以煤做燃料，需要有较大的燃烧室。

液体燃料炉：液体燃料炉是以重油或柴油做燃料，通称为油炉。

气体燃料炉：气体燃料炉是以天然气或工业煤气为燃料，通称为煤气炉。

按燃烧室的部位及燃烧产物流动方式的不同，室式炉和直通式炉有以下几种结构型式：
（1）底燃式：火焰是从炉底下面的燃烧室中发出，然后经出火口进入加热室，（2）侧燃式：燃烧装置布置在侧墙上，火焰由侧墙直接进入炉墙；或者燃料在炉墙侧面燃烧室中燃烧，然后火焰越过挡墙进入炉膛内。

（3）顶燃式：火焰是在加热室上面的燃烧室内发生，然后经由多孔的拱顶向下流入加热室。

箱式炉的优点：构造简单、炉温较均匀，可供中小件的淬火、正火、退火及固体渗碳等。

箱式炉的缺点：产量小，热效率不高，人工操作劳动条件差。

燃料炉的炉体结构包括：砌体、炉架、炉门、启闭机构
工业炉燃料可分为：天然燃料和人造燃料。

天然燃料：在自然界存在的燃料。

人造燃料：天然燃料经过加工后所得到用于燃料的产品。

燃料燃烧计算需要考虑：1）燃料燃烧空气需要量；2）燃烧产物量；3）燃烧产物成分含量；4）燃烧产物的重度；5）燃烧温度。

炉子的热效率：它表示炉子的热能利用情况，是评价炉子的最主要的指标。

提高炉子热效率的主要途径是减少和利用烟气的余热
1.减少烟气带走的热量：（1）降低烟气出炉温度t烟；（2）减少烟气量V
2.有效地利用烟气的余热：（1）用烟气来预热空气或煤气，或者二者同时
预热：（2）利用烟气中的热量来预热工件在工具的锻造及淬火加热炉中
被广泛采：（3）用烟气作低温回火炉的热源；（4）用烟气废热锅炉生产
蒸气。

燃烧装置：用来实现燃料燃烧过程的装置，是炉子的重要组成部分。

燃烧装置会影响到：燃料的顺利燃烧、火焰在炉内的合理分布、炉子的热效率、炉温均匀性和燃料消耗量。

回火”、“脱火”现象及其产生原因：
回火：可燃混合气体从燃烧器喷出的速度若小于火焰传播速度，此时火焰将传播到烧嘴或供气管道内，这种现象称为“回火”现象。

产生“回火”的主要原因：煤气压力不足；烧嘴孔隙被堵塞，使气体喷出的速度降低。

脱火：可燃混合气体的喷出速度大于火焰传播速度时，火焰将离开烧嘴的喷口，使燃烧不稳定，严重时甚至熄火，这种现象称为“脱火”。

煤气烧嘴：可分为无焰烧嘴和有焰烧嘴
⑴无焰烧嘴特点：1.燃烧所需的过剩空气量少（一般为5%）；2.燃烧完全；
3.燃烧速度快；
4.火焰短，通常无明显火焰；
5.热量集中；
6.热效率高；
7.
操作不慎易发生“回火”；8.混合气的预热温度一般控制在400～500℃以下。

⑵有焰烧嘴特点：1.煤气与空气全部或大部在烧嘴外混合，边混合边燃烧，形成可见的较长的火焰；2.所需过剩空气量较大（n=1.10～1.25）；3.燃烧缓慢并不易完全，火焰温度较低；4.有的燃烧能力很大，要求煤气压力较低（一般为30～50毫米水柱）；5.不易产生回火；6.预热温度可高些，调节比较大。

有焰烧嘴的类型：套管式、交叉混合式、涡流混合式等。

高速烧嘴的加热炉的优点是：
1）高温高速气流直接冲击工件，使对流给热系数显著增加，加热速度快；2）在以对流传热为主的冲击加热时，炉衬的温度较低，甚至可低于工件最终加热温度，从而改善炉衬的工作条件，同时炉子热惰性很小；
3）不必再设燃烧室，炉膛高度可以降低，因此使炉体结构变得紧凑；
4）加热质量好，加热均匀不会造成过大的温度差，内应力小，可以实现少氧化加热；
5）热效率高，节省燃料；
6）减少烧嘴的数量，有利于自动控制。

高速烧嘴的加热炉的缺点是：
1）要求煤气和空气的压力高，消耗动力多；
2）烧嘴燃烧室要求用特殊耐火材料制做；
3）噪音大
喷嘴的基本类型：机械式喷嘴、高压喷嘴、低压喷嘴。

热处理燃料炉的主要要求是：保证炉膛温度均匀，使工件加热温度均匀，以减少热应力和组织应力，从而减少工件变形程度。

尽量减少金属的氧化和脱碳程度。

为满足要求采取的措施：
1.强化炉膛内热交换和控制炉内压力；
2.在结构上有良好的封闭性。

3.强化炉内热交换主要是既要增强炉内传热能力，又要强化炉气再循环。

影响炉气再循环的因素：燃烧器的布置与排烟口的位置。

第六章冶金产品热处理炉
热轧优质型钢的主要生产工序：加热、轧制、锯切、热处理、校直、酸洗、检查、修整等。

目前型钢的热处理种类主要是退火、正火、高温回火
热处理的目的是：降低钢材的硬度，改善切削加工能力；消除内应力，改善组织并为以后最终热处理做好组织准备。

一般情况下，钢材混合装炉的条件是:
1）热处理工艺相同，热处理温度相差在30℃以内；
2）钢材规格相近，直径差在20～30毫米以内；
3）钢材长度差不超过1米。

薄板退火用罩式炉
在冶金工厂中，薄板退火广泛使用矩形罩式炉。

罩式炉的优点：1.罩式炉结构简单，不用传动机构，节省炉用机电设备投资；2.罩式炉热效率高，节省燃料，生产效率高；
罩式炉的缺点：1.使用罩式炉的车间要有较高的厂房并配备大吊车；2.罩式炉的炉台较多，占用的生产面积随之增加。

冷轧带钢卷退火时，一般均采用氮基保护气体。

厚板热处理炉（辊底式炉）的生产工序：毛坯准备—加热—轧制—精整—热处理—矫正—检查
冷轧取向硅钢带的生产工艺过程是:
3～3.5%Si热轧钢板卷（2～3毫米厚）→预先退火（黑退火）→酸洗（去氧化皮）→第一次冷轧（0.5毫米厚）→中间退火和脱碳→第二次冷轧（0.35毫米厚）→再结晶退火和脱碳→涂氧化镁层→最终高温退火→拉伸矫直涂绝缘层→检验入库
硅钢带脱碳退火用卧式电阻炉，它分为四段：
⑴加热段：加热段长度占炉子总长度的12～20%，按炉长方向分成若干段，分别控制各段炉温。

钢带入炉后在加热段被加热到800～900℃。

⑵保温段：保温段长度占炉子总长度的40～60%，其结构与加热段一样，采用分段控温，各段功率均匀分布而且较小。

⑶缓冷段：缓冷段的长度很短，冷速应当是可调的，在其中既有电热体又有冷却风管，有的炉子只设冷却风管。

钢带通过该段温度下降到600℃左右。

⑷快冷段：快冷段分两部分。

第一部分是钢板冷却水套，钢带通过水套时，向水套辐射热量而降温。

当钢带的温度进一步降低时，就进入喷吹冷却部分。

硅钢带采用氢氮混合气体进行脱碳。

热轧不锈钢带热处理炉型基本上有两种：辊底式牵引炉与悬索式牵引炉。

塔式炉可分为以下几个部分：
⑴加热室：加热室用轻质粘土砖和保温砖砌成。

采用燃气辐射管加热，沿炉高布置在钢带的两侧。

钢带的行程数量取决于炉子产量和加热方式。

采用高温快速加热，可减少行程，缩短加热室的长度。

⑵保温室：保温室采用电热。

采用分段控温。

钢带在680～720℃保温应不少于25秒。

⑶缓冷室：缓冷的目的是使钢带从720℃缓慢冷却到480℃左右，促使碳化物从固溶体析出，以减少以后的时效倾向。

按炉子的要求希望尽可能缩短冷却时间，这样可以减少炉子长度。

缓冷室既布置电热体又布置冷却器。

⑷快冷室：使钢带从480℃快冷到100℃以下，可以缩短炉子的长度。

近年来在快冷室中均采用保护气体喷吹冷却装置。

采用喷吹冷却，可使快冷室缩短，板面光亮平整，提高质量。

钢丝可分为碳钢钢丝与合金钢钢丝，钢丝的生产方法主要是冷拉法。

钢丝的一般生产流程大致为
预先热处理（退火）→酸洗→润滑处理→中和→干燥→冷拔（对多次拉拔的还需中间热处理）→热处理（冷拉状态交货者无此工序）→检验→除油→包装→入库
无缝钢管按其制造方法不同可分为：热轧管、冷轧管、冷拉管
钢管的制造方法：冷轧、热轧、焊接、铸造
第七章热处理浴炉及流动粒子炉
按所用液体介质的不同，浴炉有盐浴炉、碱浴炉、油浴炉、铅浴炉等。

浴炉是利用液体介质加热（或冷却）工件的一种热处理炉。

它所使用的液体介质有熔盐、熔融金属与合金、熔碱以及油类等。

常用的脱氧剂有硼砂、硅铁粉、硅胶、二氧化钛等。

盐浴炉的主要缺点：1.装料量少；2.较多的辅助时间；3.盐耗量；4.热处理成本高。

工件在浴炉中加热具有加热速度快、温度均匀、不易氧化、脱碳等优点。

流体经过静止的颗粒状物料层时，当流速超过一定数值后，物料层开始松动并具有流动性，转变成为“似流体”状态，这种现象称为颗粒状物料的流态化。

所采用的流体介质可以是液体也可以是气体。

如果固体颗粒都能单独活动时，则称这种流态化为散式流态化。

如果颗粒是成群地聚结活动，则称之为聚式流态化。

整个流态化过程分为四个阶段:1.固定床；2.膨胀床；3.流化床；4.气体输送。

流动粒子炉的特性：
1.给热系数大，加热速度快；
2.温度均匀，工件加热时变形小；
3.加热和冷却速度可以调节，能适应不同钢种和工件的加热与冷却要求。

4.炉子的热惰性小，热效率高，节约能源；
5.改变粒子种类与流化介质的种类，可以调节炉内气氛，可以实现无氧化加热或化学热处理。

流动粒子炉的热源有煤气和电热两种。

电热的流动粒子炉分为电热体加热与电极加热两种。

第八章可控气氛热处理炉
加热工件时，介质中含有大量的氧气以及少量的二氧化碳和水蒸气，易使工件产生氧化和脱碳现象。

防止氧化脱碳两种方法：保护性真空热理；炉内充满气体
通常把保护气氛和可控的渗碳气氛统称为可控气氛（或控制气氛）。

采用可控气氛进行的各种热处理工艺，称为可控气氛热处理（或控制气氛热处理）。

可控气氛热处理具有下述的优越性：
⑴实现了无氧化脱碳热处理，因而提高了机械零件的机械性能；减少了加工裕量和钢材的烧损量，因而节省了工时及能耗，节约了金属材料。

⑵实现了可控渗碳，能精确地控制零件表面含碳量、碳浓度梯度和渗碳层厚。