吸热式/放热式/氨分解/氮基与不可燃气体的成分、制备、工艺应用、炉膛效应与安全边界。
热处理气氛分类、成分、制备方式、关键工艺应用与炉膛效应，以及可燃与不可燃气体的安全边界。气氛选择直接决定工件表面质量与后续工序。
可燃气氛
吸热式气氛（Endothermic，RX）
成分
约 40% N₂、40% H₂、20% CO，微量 CO₂/H₂O/CH₄。
制备
天然气 + 空气在催化剂床 1000–1050°C 不完全反应（吸热）。
关键工艺：渗碳载气（配富化气）、碳氮共渗、复碳。炉膛效应：与钢表面碳平衡由碳势控制；CO 有毒，防爆。
放热式气氛（Exothermic，NX）
贫氧燃烧产物（N₂ 为主 + CO₂/H₂O），用于退火、正碳、铜钎焊保护；制备成本低，露点控制除水。
氨分解气氛（AX）
2NH₃ → N₂ + 3H₂（75/25），催化剂裂解；用于不锈钢退火、粉末冶金、低碳钢光亮处理。
氮基气氛（N₂ + 甲醇/富化气）
液氮/PSA 氮气 + 裂解甲醇，灵活配比，逐步替代吸热式气氛。
氢气（H₂）
强还原性保护气氛，用于不锈钢退火、粉末冶金与炉中钎焊；密度小、泄漏后向炉顶积聚，可燃下限 4%，必须防爆设计（阻火器、双壁管、氢监测联锁）与点火前吹扫。
不可燃气氛
氮气（N₂）
惰性保护，回火、退火防氧化；氧含量可控 <10ppm（高纯）。
氩气（Ar）
真空炉回填、钛合金与高温合金保护；密度大于空气，置换性好。
真空与低压
真空（10⁻¹–10⁻⁴ Pa）或低压惰性气氛实现无氧化加热与脱气，适用于钛合金、高温合金与不锈钢光亮退火；详见 真空系统专题。
安全边界
可燃下限：H₂ 4%、CO 12.5%、CH₄ 5%（体积比）。任何泄漏都可能形成爆炸性混合物——炉子启动前必须吹扫（至少 5 倍炉膛体积），停炉先断气再断电。
碳势控制
用氧探头（ZrO₂）测氧 → 换算碳势；CO/CO₂ 红外分析修正；露点仪测水汽。目标碳势 0.9–1.1%（渗碳），偏差 ±0.05%。