真空熱處理是真空技術與熱處理技術相結合的新型熱處理技術，真空熱處理所處的真空環境指的是低于一個大氣壓的氣氛環境，包括低真空、中等真空、高真空和超高真空，真空熱處理實際也屬于氣氛控制熱處理。
真空熱處理是指熱處理工藝的全部和部分在真空狀態下進行的，熱處理質量大大提高。

與常規熱處理相比，真空熱處理的同時，可實現無氧化、無脫碳、無滲碳，可去掉工件表面的磷屑，并有脫脂除氣等作用，從而達到表面光亮凈化的效果。

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真空熱處理的工藝原理：
（1）金屬在真空狀態下的相變特點，在與大氣壓只差0.1MPa范圍內的真空下，固態相變熱力學、動力學不產生什么變化。在制訂真空熱處理工藝規程時，完全可以依據在常壓下固態相變的原理。完全可以參考常壓下各種類型組織轉變的數據。
（2）真空脫氣作用，提高金屬材料的物理性能和力學性能。
（3）真空脫脂作用。
（4）金屬的蒸發：在真空狀態下加熱，工件表面元素會發生蒸發現象。
（5）表面凈化作用，實現少無氧化和少無脫碳加熱。
（6）金屬實現無氧化加熱所需的真空度。