真空熱處理即真空技術(shù)與熱處理兩個專業(yè)相結(jié)合的綜合技術(shù)，是指熱處理工藝的全部和部分在真空狀態(tài)下進(jìn)行的。我國將真空劃分為低、中、高和超高真空。目前大多數(shù)真空熱處理爐的工作真空度在1.33~1.33×10ˉ³pa。
真空熱處理幾乎可實現(xiàn)全部熱處理工藝，如淬火、退火、回火、滲碳、氮化，在淬火工藝中可實現(xiàn)氣淬、油淬、硝鹽淬火、水淬等，還可以進(jìn)行真空釬焊、燒結(jié)、表面處理等。真空熱處理爐熱效率高，可實現(xiàn)快速升溫和降溫，可實現(xiàn)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(dá)到表面光亮凈化的效果。

一般來說，被處理的工件在爐內(nèi)加熱緩慢，內(nèi)熱溫差較小，熱應(yīng)力小，因而變形小。產(chǎn)品合格率高。可降低成本，有除氣作用，從而提高了工作的機(jī)械性能和使用壽命。工作環(huán)境好，操作安全，沒有污染和公害。被處理的工件沒有氫脆危險，對鈦材和難熔金屬殼防止表面氫脆，真空熱處理工藝的穩(wěn)定性和重復(fù)性好。這一系列的優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)真空熱處理設(shè)備和工藝被越來越重視和應(yīng)用越來越廣。
一般金屬材料在空氣爐中加熱，由于空氣中存在氧氣、水蒸氣、二氧化碳等氧化性氣體，這些氣體與金屬發(fā)生氧化作用易使被加熱的金屬表面產(chǎn)生氧化膜或氧化皮，完全失去原有的金屬光澤。同時這些氣體還要與金屬中的碳發(fā)生反應(yīng)，使其表面脫碳。如果爐中含有一氧化碳或甲烷氣體，還會使金屬表面增碳。對于化學(xué)性質(zhì)非常活潑的ti、zr以及難溶金屬w、mo、nb、ta等，在空氣爐中加熱，除了要生成氧化物、氫化物、氮化物外，還要吸收這些氣體并向金屬內(nèi)部擴(kuò)散，使金屬材料的性能嚴(yán)重惡化。這些氧化、脫碳、增碳、吸氣甚至產(chǎn)生腐蝕等弊病，在可控氣氛爐或鹽浴爐中加熱，有時也難以避免。為解決這一問題，通常的做法是在工件熱處理前留有加工余量，熱處理后在加工去掉氧化、脫碳層等。