无氧化加热技术是热加工技术发展的主要方向之一。本文首次对实现无氧化热加工车间构想的关键技术——循环法制备无氧化热加工气氛进行了理论和实验研究。 前人研究表明，当气氛中氧分压不大于FeO的分解压时，就可以做到钢的无氧化加热，当气氛中氧分压小到脱碳反应足够慢时，就能做到无脱碳加热。 本文在前人关于保护气氛研究成果的基础上，设计制造了一套循环除氧装置。它包括除氧部分、干燥部分、气路部分、控温部分、控压部分和气体成分控制部分。这套装置可用于加氢催化循环除氧的加热实验。 利用这一装置，采用通氮气吹洗，再通氮氢混合气循环催化除氧，循环干燥的方法制得了以氮气为主要成分的无氧化气氛。 实验表明：当系统的检漏指标——压降率不大于300Pa／h时，氢含量不小于1％的气体，经循环催化除氧，均可实现气氛中的氧分压小于3.7253×10_-23atm，满足理论上无氧化和无脱碳的条件。气氛中氢含量越高，所需的循环次数越少。 实验表明：系统的密封质量对能否实现无氧化加热至关重要。当系统的压降率不大于300Pa／h时，加热试样的脱碳程度与压降率无关。 利用这套装置对试样进行了加热保护实验，发现即使经过循环除氧后的气氛符合无氧化加热的标准，T10钢试样还是有脱碳。这主要是加热炉在高温时释放出的原来吸附的氧气和水所致。在这种气氛中加入少量的碳势气氛（丁烷），不能明显消除炉子吸附放出的氧气的影响。消除系统内吸附气体的措施得当与否，是能否实现无氧化热加工车间构想的关键因素之一。