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（1）熱處理設備
※電熱爐
電 熱爐可使用金屬發熱體或非金屬發熱體來產生熱源，其構造簡單，用途十分廣泛是它的主要特色，可廣泛應用於退火、正常化、淬火、回火、滲碳及滲碳氮化等。主 要的金屬發熱體包括Ni-Cr電熱線（最常見，最高用至1200℃）、Mo-Si合金及W、Mo等純金屬；非金屬發熱體包括SiC（最常見，最高可加熱至 1600℃）、LaCrO3及石墨棒（真空或保護氣氛下可加熱至2000℃）。
※燃燒爐
燃 燒爐使用氣體燃料或液體燃料作為加熱源，熱處理溫度可達800℃至1200℃之間。常見的氣體燃料包括天然氣、液化石油氣及瓦斯等；液體燃料則包括重油、 燈油及輕油等。燃燒爐的熱對流效果很好，特別是低溫加熱之均勻性甚佳；但燃燒爐容易產生燃燒噪音、塵粒、硫氧化物及氮氧化物等環境污染物，則是它的主要缺 點。
※鹽浴爐
鹽浴爐設備便宜，加熱速度快，處理件表面氧化程度低，適 合小型工件熱處理用。若配合適當的鹽裕，可應用於淬火加熱、滲碳、滲氮、滲硫等表面處理。常用的鹽浴種類包括（1）使用於200℃至500℃的低溫鹽主要 以硝酸鹽或亞硝酸鹽；（2）使用在450℃至950℃間的中溫鹽，主要以氯化鈉、氯化鈣及碳酸鈉的混合鹽；（3）使用在950℃至1250℃溫度範圍的高 溫鹽則大多以氯化鋇鹽為主。
※氣氛爐
氣氛爐係在氣密的爐體內，通入適當的氣氛進行各項輝面熱處理、滲碳、滲碳氮化及燒結等處理。此類爐具可分為分批式及連續式兩大類，加熱形式則使用電熱、油或燃氣在加熱管內燃燒以進行間接式加熱。
※真空爐
在 真空中加熱工件進行各項熱處理之爐具稱為真空爐，一般的真空度在10-2至10-4mmHg左右，經由真空爐熱處理之工件，可防止鋼材表面氧化、脫碳，具 有較佳的表面品質。具有冷卻裝置的真空爐，可在非活性氣體中冷卻或淬火油中進行油淬火，但隨著工件體積的增大，使得熱處理成本會大幅增加。
※高週波熱處理裝置
高 週波熱處理裝置主要是利用感應電流在工件必要的表面部分加熱，並進行必要的淬火、回火等熱處理程序，以獲得表面硬度大而工件心部韌性佳的表面特性。裝置主 要包括高頻產生器、加熱線圈及工件運動夾持機構。感應加熱的加熱效率甚高，能在極短的時間內加熱至高溫，並獲得極佳的硬化層；唯此種熱處理技術會受到工件 形狀的影響較大，並不是每個工件都適用高週波熱處理技術。
※流動床
流動床體的基本原理係利用流動的固體微粒（如氧化鋁粉、砂粒）進行加熱或冷卻，它具有高傳熱速率（加熱速度約為一般熱輻射傳導的8倍）及表面清潔作用等雙重優點，可使用於正常化、退火、淬火、沃斯回火及麻回火等熱處理程序。
（2）材料測試與觀察
※硬化能
硬化能（Hardenability）係指鋼材在受某種淬火硬化處理後，能夠被硬化的程度而言，因此亦稱之為『淬火性』。硬化能愈大，代表鋼材在同一種淬火條件下能被硬化的深度愈深，但硬化能大並不代表鋼才能經由淬火而獲得更大的硬度。
※影響硬化能因素
鋼材的硬化能特性受到下列因素影響：（1）鋼材化學組成；（2）淬火前鋼材沃斯田體晶粒大小；（3）鋼材沃斯田體化溫度（即鋼料之淬火溫度）；（4）其他因素，如碳化物的分布、組成均勻性等均會影響鋼材硬化能之好壞。
※臨界直徑
所謂臨界直徑（Critical Diameter）係指鋼材經某一種淬火方式進行淬火後，中心部位組織恰好形成50%麻田散體時之直徑。一般鋼材可藉由端面淬火曲線得知臨界直徑之大小。
※勃氏硬度試驗
勃 氏硬度試驗主要是利用直徑10mm的鋼球加上不同的荷重，進行硬度性能之測試。對於鋼鐵材料通常使用3000Kgf的荷重，簡記成 HB(10/3000)；對於銅、鋁等合金材料通常使用1000Kgf的荷重，簡記成HB(10/1000)；對於輕合金及軟金屬則使用500Kgf的荷 重，簡記成HB(10/500)。勃氏硬度試驗會在試片表面造成一個極為明顯的壓痕，因此亦常被視為破壞性試驗；然而，它的硬度值試驗結果較不受鋼材表面 銹片的影響，因此硬度值頗具代表性。
※洛氏硬度試驗
洛氏硬度試驗應用 範圍極廣，從極薄的薄片（HRA）至相當大的工件、從較軟的鋁銅合金材料（HRB）至淬火回火鋼材（HRC）均可使用。常用的HRB刻度係使用直徑 1/16吋鋼球壓痕器加上100Kg的荷重（10kg的小荷重加上90kg的大荷重）；HRC刻度係使用頂角120°尖端半徑0.2mm的金鋼石圓錐加上 150Kg的荷重（10kg的小荷重加上140kg的大荷重）；至於HRA刻度則使用與HRC相同之壓痕器，但荷重為60Kg的荷重（10kg的小荷重加 上50kg的大荷重）。
※維氏硬度試驗
維氏硬度試驗使用對角136° 金鋼石方錐當作壓痕器，可藉由壓痕器所造成的壓痕對角線來量測材料硬度值。維氏硬度試驗使用的荷重，依試片軟硬、厚薄之不同從1kg至120kg間選用適 當之荷重，但最常用者有10kg、30kg及50kg三種。此種硬度試驗尤其適用在厚度很薄、表面硬化或電鍍等材料。
※蕭氏硬度試驗
蕭 氏硬度試驗不同於前三種硬度試驗方法，係使用下端嵌有金鋼石之圓形小鎚由一定高度落下，衝擊水平式片之表面，以其落下後反彈之高度來決定材料之硬度值。此 種試驗法之優點為幾乎不在試片表面留下痕跡、輕巧方便、易於攜帶使用，可應用在大型鑄件等工件；缺點則為鎚端易變形，需隨時注重校正之工作。
※抗拉試驗
利 用拉伸試驗機，來測定鑄件的降伏強度、拉伸強度、伸長率及斷面收縮率等，已明瞭鑄件的基本機械性質。必要時亦可測定鑄件之比例限、彈性限及彈性係數等性 能。試驗時，先將試片兩端的固定端點固定在試驗機的上下夾具，選定應變速率後，慢慢施加試驗機的荷重，直至試驗片拉伸斷裂為止，求的降伏點荷重、最大荷重 用以計算鑄件材料之降伏強度及拉伸強度。在從斷裂後的試片量測伸長量、從破斷部位的面積分別計算出鑄件之伸長率及斷面收縮率。
※衝擊試驗
常 用的衝擊試驗法包括夏比(Charpy)衝擊試驗法及伊佐(Izod)衝 擊試驗法，此試驗主要是要評估材料的韌性質，亦即試片受衝擊破斷，所需要的能量大小稱之為衝擊值。試驗方法係將衝鎚設定在固定位置，將衝擊試片固定於支撐 台上，在令衝鎚自由落下衝擊試片，使試片破斷，並紀錄衝鎚的角度。經由衝鎚原始角度及衝擊後角度之度差，我們即可計算出衝斷試片所需要之能量，也就是試片 的衝擊值。
※金相顯微鏡觀察
利用顯微鏡來觀察金屬表面顯微組織的方 法，稱為金相顯微觀察法，可分為巨觀及微觀試驗兩種。通常巨觀組織試驗是指使用目視或20倍以下的放大鏡，進行組織觀察的方法，包括硫印法、巨觀浸蝕法、 破面檢查法等；微觀組織試驗法通常使用金相顯微鏡進行100倍以上的微細結構觀察。金相顯微鏡觀察的試片通常要先將觀察面研磨成平面，再利用拋光技術將觀 察面研磨至鏡面，最後再利用化學溶液浸蝕表面，使觀察面之微細結構顯現出來。
※滲透探傷法
工 業界常使用滲透液及顯像液來檢查熱處理工件淬火裂痕、孔隙等的表層缺陷，依使用之滲透液不同大致上可分為螢光滲透法及染色滲透法。檢查程序為（1）將工件 表面的附著油污除去、洗淨後乾燥；（2）將工件浸漬於滲透液中、或將滲透亦充分塗佈於工件表面；（3）浸漬一段時間後，將附著於工件表面的滲透液洗淨除 去；（4）將工件浸漬於顯像液中，若有裂縫等缺陷存在，因毛細管作用使得滲透液從內部被吸出，因此而顯像在工件表面。螢光滲透液則在黑暗處使用紫外光照射 進行觀察。
※超音波探傷法
利用超音波從工件垂直照射進入工件內部，在觀察超音波的衰減狀態及反射波形，即可檢查出工件內部缺陷的位置及大小。主要的設備包括：適當頻率的超音波發振裝置、顯示反射波之裝置、載送或偵測超音波的探頭等。
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