این آزمایشگاه دارای انواع تجهیزات پیشرفته لازم جهت انجام عملیاتهای متنوع حرارتی از قبیل سخت کردن فلزات و آلیاژها در محیطهای مختلف، تمپرینگ، آستمپرینگ، سمانتاسیون، آنیلینگ، نرمالیزاسیون، و ... باید باشد. نمونه‌سازی، پرداخت سطح و عکسبرداری میکروسکپی، شناخت ساختار آلیاژ، سختی‌سنجی به روش برنیل و ویکرز، عملیات حرارتی و مکانیکی فلزات، تعیین ساختار میکروسکپی و ماکروسکپی و بررسی آنها، پوشش مواد و پایداری، بررسی مقاومت در مقابل خوردگی و اکسایش از جمله توانایی‌های تحقیقاتی این آزمایشگاه محسوب می‌شود. تجهیزات موجود باید امکان بررسی رفتار مکانیکی مواد، بررسی سطوح شکست و نسبت آن با رفتار مکانیکی، ساختار و بررسی عیوب فلزی را ممکن می‌سازد. درس عملی آزمایشگاه عملیات حرارتی شامل انجام آزمایش‌هایی همچون تمپر، بازیابی و تبلور مجدد، عملیات کروی کردن، آزمون جمینی، نیتروژن‌دهی پلاسمایی، بررسی تأثیر ترکیب شیمیایی، دما، زمان و اندازة دانه بر ریزساختار نهایی فولاد کوئنچ شده، برگزار می‌شود.

· کوره های مقاومتی الکتریکی مقاومتی دمای بالا

· تجهیزات مربوط به سرد کردن نمونه ها

· دستگاه مانت سرد

· دستگاه سنباده زنی

· دستگاه صیقل کاری

· دستگاه میکروسکوپ نوری و با بزرگنمایی های مختلف

· دوربین متالوگرافی

· دستگاه سختی سنج یونیورسال

· دستگاه تست کشش