深层渗碳热处理工艺对热处理设备主要有以下三方面的要求：

(1)温度与碳势控制方式要求

1)温度控制方式。温度控制采用炉内主控方式（国产设备多采用炉外主控方式）。炉内主控是指通过合理的数学模型，以炉盖热电偶检测到的温度与目标温度之间的差值来实现对各个加热区的功率自动调节，从而控制炉膛温度的一种温度控制方式。其优点是可以更精确地控制炉膛温度，减小炉温的偏差，并可以显著提高炉温的可靠性。

2)碳势控制方式。碳势控制采用连续控制碳势方法。其包括两个方面：

①通过比例阀的连续调节来实现富化剂的按不同比例连续滴入。

②通过比例阀的连续调节来实现空气的按不同比例连续打入。

这种连续控制碳势方式可以有效地避免通断控制碳势所造成的碳势过冲或过低现象，碳势偏差可以控制在±0.02%Cp。而常规的渗碳设备往往是依靠控制电磁阀的通断干预富化剂的滴入或停止来实现对渗碳碳势的调节（可称之为通断控制碳势）。因为碳势的形成需要一个过程，而这个过程往往造成碳势调节的延时，因此，其极易造成碳势在一定时间内过冲或过低，影响渗碳质量。

(2)大型井式渗碳炉及渗碳工艺

1)碳势控制方式。采用连续碳势控制。

2)材料与渗碳工艺

例，大型齿轮，材料为20CrMnMoA，要求：渗碳层深度6.0mm(550HV)。强渗930℃×115h，碳势1.20%；扩散930℃×35h，碳势0.85%；高温回火660℃；淬火850℃；低温回火200℃。

3)检验结果。采用连续碳势控制方式，渗碳层深度6.1mm (550HV)，金相组织碳化物呈弥散分布的颗粒状；而采用通断碳势控制方式，检验结果：渗碳层深度6.3mm (550HV)，金相组织碳化物呈连续分布网状。

(3)氮-甲醇气氛在深层渗碳中的应用

相对于其他吸热性气氛，氮-甲醇气氛除了可以均匀炉内碳势外，还具有较高的安全性和良好的氧化能力。采用异丙醇作为富化剂，红外分析仪检测炉内CO百分含量，L-探头控制碳势。由于运用了氮-甲醇气氛中的CO来参与计算，所以气氛中的CO的百分含量对碳势的稳定起到了尤为重要的作用。通过钢箔测定试验，通过控制CO，CO参与计算时碳势波动和偏差均较小。