退火炉常见保护气氛一般由CO，N2，H2及微量CO2，H2O，CH4等气体组成，在高温下这些气体与钢的表面发生的化学反应，有可能使钢的表面出现氧化、脱碳或增碳等缺陷。例如：有些工厂球化退火时每炉的装炉量都很大，因此透烧的时间较长，这时氧化脱碳的情况就更加突出。
在可控气氛加热中，存在C(γ-Fe)+CO2⇌2CO的化学反应平衡(C(γ-Fe)为高温状态下溶入奥氏体中的碳)，平衡常数K=P2CO/PCO2。在某一恒定的加热温度下，只要合理地控制气氛中的CO和CO2含量，可使得钢在加热过程中既不发生脱碳也不发生增碳。
当然，除了考虑可控气氛的成分和加热温度外，还必须考虑钢的含碳量，因为在一定温度下，某一确定的气氛对低碳钢来说是增碳的，而对高碳钢来说可能是脱碳的。总而言之，对某一确定的钢种和加热温度，都有与之相平衡的P2CO/PCO2值才能保证在加热过程中既不增碳也不脱碳。
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