一、在工藝控制技術方面，包括：
(1)開發適時過程控制技術，安裝在爐中和淬火槽中測量氣流、淬火烈度、碳、氮勢的靈巧傳感器。
(2)用多種傳感器和技術按AMS規范（Aerospace Material Specification）鑒別爐子的更優化系統。
(3)更好的設備故障診斷、預防、維護方法，如燒嘴裂紋預測，防止爐內氣氛惡化。
(4)建立標準/預見設備易變可行性的研究，例如不可能有兩臺完全一樣的爐子。
(5)預測爐子幾何尺寸、風扇速度、裝爐量和裝爐形狀的模型。
二、在材料方面，包括：
(1)改進氧探頭的抗炭黑能力——開發能用于700℃以下的氧探頭。
(2)新的功能材料（如絕熱材料）和結構材料（如在高溫下工作的結構材料）。
(3)爐用經濟耐熱構件材料。
(4)提高爐子的耐熱構件合金性能，包括抗滲碳合金夾具、料盤的廉價涂層。
三、在硬件方面，包括：
(1)高效（大于80%）燃燒器。
(2)高流速換熱器，高轉速風扇，增加傳熱面積等提高爐料受熱條件的措施。
(3)減少散熱的筑爐廉價絕熱材料。
(4)節能、無內氧化滲碳氣氛。
(5)單件流動和機加工同步熱處理設備。
四、在能源與環境方面，包括：
(1)開發回收低級熱的經濟方法，廢熱的收集和利用，例如工業熱和煙道熱。
(2)高效熱傳導的加熱技術和設備，例如能提高傳熱速度的等離子加熱。
(3)高溫熱回收技術。
(4)進一步開發可提高熱效率的富氧燃燒技術，例如流體薄膜技術。
(5)收集熱處理設備能源利用底線數據，用于確立未來節能標準數字。
(6)控制加熱爐氣氛的方法。
(7)積累熱、電與熱處理協調的先進技術。
(8)開發高溫氣體循環系統，以改善加熱爐效率，例如沖擊加熱法。
五、在環境方面，包括減少CO、
和
的燃燒技術和后處理技術。
