在保证工艺精度和再现性的前提下降低成本和减少公害，最大限度地节约能源，提高工效，改善劳动条件，是热处理工艺与设备改进的方向。
(1) 流动粒子炉。流动粒子炉的特点在于炉中粒子是中间载热体，不参加化学反应，可以在炉中长期使用。可燃气体进入粒子层内燃烧，燃烧着的热气体向上运动,以一定的压力和速度吹动粒子,使它们上下翻腾形成流态化床。由于流动粒子炉是依靠粒子与工件进行热交换的，所以有很高的热效率，其热效率为空气中传导的 5～10倍，与盐浴炉相仿佛。用于等温淬火冷却时，温度可以任意调节。除此以外，还具有温度均匀性好，工件变形小，处理成本低(约为一般气氛炉的一半) ，炉子造价低等优点。法、英、日、波等国家均已有正式商品；用途已从一般的加热扩大到快速渗碳、碳氮共渗等多种工艺。
(2) 炉室预抽真空的气氛控制炉。气氛炉在启动时，为了排除炉内的空气往往需要耗费很多时间和热能、消耗大量中性气体。预抽真空炉是在炉子启动前用泵将炉内空气抽出(粗真空) ，随即充入控制气氛，这样可以大大减少启动时间，并减少气氛和热能的消耗。据日本报导，这种炉子的耗气量可减少为原来的1/10，炉子的造价也只为一般真空炉的 1/3～1/2。这种方法在箱式多用炉、井式炉和钟罩式炉上已普遍采用。在连续炉上应用时，炉子的前后端都增加了一个净化室，并用真空密封闸门与加热室隔离，进出料时可以不影响加热室的气氛；进出料后，关闭净化室门，抽真空，很快完成净化要求。对于以陶瓷纤维为炉壁的气氛炉，由于启动时纤维中吸气排除困难，采用预抽真空气更有其经济意义。
(3) 感应加热。感应加热具有加热速度快、节省能源、质量可靠、氧化脱碳程度轻、公害少，易实现机械化、自动化和组织流水生产等特点，是一种经济节能的加热方法。发展感应加热技术符合环保和可持续发展的方针。近几年来，国内外感应加热技术在提高产品质量，发挥材料潜力，降低生产成本，改善设备性能，增加淬火装置容量，大量采用穿透感应加热淬火工艺，提高机械化和自动化程度等方面都有了很大进展。
(4) 利用余热，提高热效率。在连续式炉和多用炉生产线中，排出的炉气可作为回火炉的热源，淬火油槽过剩热量可加热清洗液等。使用燃烧炉时有更充分利用余热的潜力。采用可预热空气的高效燃烧辐射管可减少燃料消耗，如近年来开发的往返式燃烧U或W形辐射管有明显的节能和降低NOx污染的效果。另外，改善和保证炉子的密封性可以减少热损失，节约气氛，提高热效率；采用预抽真空密封多用炉，可以取消火帘，节约燃料，同时缩短炉内排气时间，快速恢复碳势，显著提高炉子能源利用率。
