可控氣氛熱處理能夠得到廣泛的應用在于其有以下優點：

(1)減少零件加熱時的燒損，實現零件的無氧化淬火、退火、回火等熱處理工藝。從而節約了零件加工的材料，提高了熱處理零件的質量，減少加工工序，節約人力、物力。

(2)減少或防止零件加熱過程的脫碳。提高零件熱處理后的耐磨性和疲勞強度，為防止脫碳而增加的零件加工余量和精加工設備；減少了不必要的資源浪費。實現零件的光亮淬火、退火、回火等先進熱處理工藝。

(3)可控氣氛進行滲碳或碳氮共滲，能夠嚴格地控制零件表面的碳含量，零件表層碳含量分布情況以及滲層厚度。滲碳或碳氮共滲得到一個高質量的滲層，確保零件高的力學性能。

(4)可控氣氛進行滲碳或碳氮共滲可取代液體滲碳或碳氮共滲，節約了大量的氰鹽。減少了對氰化物的處理和對環境的污染，起到了環保作用，改善了工人的勞動條件。

(5)可控氣氛熱處理可以對在熱加工過程中造成表面脫碳的零件進行復碳處理。保證零件恢復原有的表層碳含量，減少了零件的報廢和性能下降。

(6)對某些形狀特別復雜而又要求高硬度的零件，先用低碳鋼加工成形，然后采用可控氣氛穿透滲碳使零件成為高碳零件，通過淬火后達到對零件高硬度的要求，大大簡化加工工序。

(7)可控氣氛熱處理可以對某些在加熱過程容易脫碳的鋼材（例如含硼鋼），進行保護加熱避免加熱過程的脫碳現象，從而起到推廣我國資源鋼種應用的作用。采用可控氣氛還可以對需要脫碳的鋼材進行脫碳處理，保證鋼材在加熱過程中不氧化。例如，變壓器用硅鋼等進行脫碳退火處理，提高硅鋼的退火質量。

(8)粉末冶金零件應用可控氣氛保護燒結能夠提高燒結質量。零件的釬焊應用可控氣氛保護，能夠獲得高的釬焊質量。

(9)采用可控氣氛熱處理有利于機械化、自動化的實現。從而提高勞動生產率，減少工人勞動強度。

由此可控氣氛熱處理越來越廣泛地引起機械行業的重視和應用。在國內外汽車、軸承、拖拉機、工程機械、自行車、紡織等行業中都得到十分廣泛的應用。