真空热处理具有常见的分为2类，真空油淬热处理和真空气淬热处理，今天主要介绍气体淬火。真空气淬具有变形量小，不变色，硬度稳定等特点，但是这些特点中的真空起到什么作用呢！
真空的保护作用
真空热处理是在负压气氛中进行的热处理,其加热过程称真空加热。这个过程需要维持的气压状态(即工作压力或工作真空度)一般在100~10-3Pa左右。根据气体分析,在此压力下真空炉内残存的气体,如水蒸气、氧、二氧化碳及油脂等有机物蒸气含量已经非常之少,不足以使被处理的金属材料产生氧化、脱碳、增碳等作用。在真空加热时,由于气氛中氧的分压低于被加热金属表面的氧化物分解压力,氧化作用被抑制,所以被处理的金属表面与原表面光亮度比较,可在很大程度上保持不变。可见真空不但对工件加热起到保护作用还能使金属保持原有的光亮表面,故真空热处理也属于光亮热处理范畴。
表面净化作用
在真空热处理前,金属表面上经常会附着氧化物、氮化物、氢化物等物质。在真空中加热时,这些化合物被还原分解或挥发而消失,从而使金属获得光洁的表面。例如,在高速钢或不锈钢的表面上所形成的很薄的氧化膜,能够在约1000℃以上的真空热处理炉中清除掉金属(M)的氧化物在高温加热时,其分解反应一般可用下式表示2MO=2M+20O20
金属的氧化反应和分解反应是可逆的。反应向哪个方向进行,取决于炉中加热气氛中氧的分压和氧化物分解压之间的关系。氧的分压是指炉内气氛总压力中氧所占的压力。氧化物分解压是指由于氧化物分解达到平衡后所产生的分压。在给定的温度下,如果氧的分压小于氧化物分解压,则反应向右进行,结果是氧化物分解。在高真空条件下,炉内残余气体很少,氧的分压很低,低于氧化物分解压,故反应向右进行,产生的氧气被泵抽出,因此氧化物被除掉,保持了金属的光亮度。可见真空提供了氧化物分解的条件,能使金属表面得到净化。
当然还包括真空除气和蒸发现象作用也不能忽视。
